Сметищния газ (LFG) е естествен страничен продукт от разлагането на органични материали в депата. LFG се състои от приблизително 50 процента метан (основният компонент на природния газ), 50 процента въглероден диоксид (CO2) и малко количество неметанови органични съединения. Метанът е мощен парников газ, 28 до 36 пъти по-ефективен от CO2 при улавяне на топлина в атмосферата за период от 100 години. За да ограничат въздействието на този газ върху изменението на климата, политиците и операторите по управление на отпадъците насърчават както значително намаляване на обема на отпадъците, отиващи на депата, така и по-добро оползотворяване на произведения метан.
Емисии на метан от сметища
Депата за твърди битови отпадъци (ТБО) са третият по големина източник на свързани с човека емисии на метан в Съединените щати, като представляват приблизително 14,5 процента от тези емисии. Емисиите на метан от депата за ТБО са приблизително еквивалентни на емисиите парников газ (GHG) от около 20,3 милиона пътнически превозни средства, управлявани за една година, или емисиите на CO2 от потреблението на енергия в почти 11,9 милиона домакинства за една година. В същото време емисиите на метан от депата за ТБО представляват загубена възможност за улавяне и използване на значителен енергиен ресурс.
Когато твърдите битови отпадъци за първи път се депонират в депо, те преминават през аеробен етап на разлагане, през който аеробните бактерии консумират кислород и преобразуват органичните вещества в биомаса. Тези процеси се развиват на повърхността на дълбочина до 1м от обема на отпадъците. На по-голяма дълбочина и с течение на времето, обикновено в рамките на по-малко от 1 година, се установяват анаеробни условия и бактериите, произвеждащи метан, започват да разлагат отпадъците и да генерират метан. Бактериите разграждат отпадъците от сметищата в четири фази. Съставът на газа се променя с всяка фаза и отпадъците в депото могат да преминат през няколко фази на разлагане едновременно. Времето след депониране (общо време и продължителност на фазата) варира в зависимост от условията на депото.
Улавяне и третиране на сметищен газ
Вместо да бъде изпускан във въздуха, сметищния газ може да бъде уловен, преобразуван и използван като възобновяем енергиен източник. Използването на LFG помага за намаляване на миризмите и други опасности, свързани с емисиите от сметищен газ, предотвратява миграцията на метан в атмосферата, кат допринася за намаляването на местния смог и глобалното изменение на климата. Освен това енергийните проекти за LFG генерират приходи и създават работни места в общността и извън нея.
Видове енергийни проекти за оползотворяване на сметищен газ
Има много възможности за преобразуване на сметищен газ в енергия. Различните типове енергийни проекти за са групирани по-долу в три широки категории – производство на електроенергия, директно използване на газ със средно Btu и възобновяем природен газ.
Производство на електроенергия
Около 68% от действащите в момента енергийни проекти за сметищен газ (LFG) генерират електричество. Разнообразие от технологии, включително бутални двигатели с вътрешно горене, турбини, микротурбини и горивни клетки, могат да се използват за генериране на електроенергия за използване на място и/или продажба в мрежата. Бутално-постъпателният двигател е най-често използваната технология за преобразуване на приложения за електричество от LFG поради относително ниската си цена, висока ефективност и диапазони на размери, които допълват производството на газ от много сметища. Газовите турбини обикновено се използват в по-големи енергийни проекти за LFG, докато микротурбините обикновено се използват за по-малки обеми LFG и в нишови приложения.
Проектите за когенерация, известни още като комбинирано производство на топлинна и електрическа енергия (CHP), използват LFG за генериране както на електричество, така и на топлинна енергия, обикновено под формата на пара или гореща вода. Няколко проекта за когенерация, използващи двигатели или турбини, са инсталирани в промишлени, търговски и институционални операции, използващи двигатели или турбини. Повишаването на ефективността от улавянето на топлинна енергия в допълнение към производството на електроенергия може да направи този тип тип технология много привлекателен. Тази топлина може да бъде изпратена по топлопреносители към клиенти, както и за подгряване на биомасата за по-ефективно производство на метан.
Директно използване на сметищен газ
Директното използване на LFG за компенсиране на използването на друго гориво (например природен газ, въглища или мазут) се среща в около 16 процента от действащите в момента проекти. LFG може да се използва директно в котел, сушилня, пещ, оранжерия или друго топлинно приложение. В този случай газът се подава директно към близкия клиент за използване в горивно оборудване като заместител или допълнително гориво. Необходими са само ограничено отстраняване на кондензат и филтрираща обработка, въпреки че може да са необходими някои модификации на съществуващото горивно оборудване.
LFG може също да се използва директно за изпаряване на инфилтрат. Изпаряването на инфилтрат с помощта на LFG е добър вариант за депа за отпадъци, където изхвърлянето на инфилтрат в съоръжение за възстановяване на водни ресурси не е налично или е скъпо. LFG се използва за изпаряване на инфилтрата до по-концентриран и по-лесно изхвърлян обем отпадъчни води.
Иновативните директни употреби на газ включват изпичане на керамика и пещи за производство на стъкло; захранване и отопление на оранжерии; и изпаряване на отпадъчна боя. Текущите индустрии, използващи LFG, включват автомобилно производство, химическо производство, преработка на храни и напитки, фармацевтични продукти, производство на цимент и тухли, пречистване на отпадъчни води, потребителска електроника и продукти, производство на хартия и стомана, както и затвори и болници.
Сметищния газ (LFG) може да бъде модернизиран до възобновяем природен газ (RNG), газ с високо Btu, чрез процеси на обработка чрез увеличаване на съдържанието на метан и, обратно, намаляване на съдържанието на CO2, азот и кислород. RNG може да се използва вместо изкопаем природен газ, като газ с качество за тръбопроводи, компресиран природен газ (CNG) или втечнен природен газ (LNG). Около 16 процента от работещите в момента енергийни проекти за LFG създават RNG.
Възможностите за използване на биогаз включват топлинни приложения, за генериране на електричество или като гориво за превозни средства. RNG може да се използва локално на мястото, където се произвежда газът, или може да се инжектира в преносни или разпределителни тръбопроводи за природен газ за доставка до друго място.
Източник: https://www.epa.gov/
За контакти:
Ако и вие имате проект за производство на възобновяема енергия, не се колебайте да се свържете с наш специалист на имейл sales@atamiq.com или на тел. +359886163199
