Лэндфилл-газ
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Лэндфилл-газ (англ. landfill gas, сокращённо - LFG) — газ, образующийся в результате анаэробного разложения органических муниципальных отходов. На русский язык можно перевести как «газ мусорных свалок». Устоявшегося термина в русском языке пока нет.
Содержание |
[править] Состав
Гниение мусора происходит под воздействием бактерий, принадлежащих к двум большим семействам: асидогенов и метаногенов. Асидогены производят первичное разложение мусора на летучие жирные кислоты, метаногены перерабатывают летучие жирные кислоты в метан CH4 и диоксид углерода CO2. В результате лэндфилл-газ состоит из примерно 50% метана CH4, 50% CO2, включая небольшие примеси H2S и органических веществ.
[править] Применение
Лэндфилл-газ собирают, предотвращая загрязнение атмосферы, и используют в качестве топлива для производства: электроэнергии, тепла или пара, или в качестве автомобильного топлива.
Из 6000 свалок, действующих в США (2004 год) около 360 собирают и утилизируют лэндфилл-газ. Коммерческое извлечение метана возможно еще 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 лэндфилл-газа.
В 2002 году в Европе действовало 750 объектов по получению лэндфилл-газа, всего в мире — 1152, общее количество производимой энергии — 3929 МВт, объем обрабатываемых отходов — 4548 млн. т.
[править] Экология
Метан оказывает больше влияния на глобальное изменение климата, чем CO2. Поэтому захват метана - лучший краткосрочный способ предотвращения глобального потепления.
Свалки Канады выбрасывают в атмосферу 25% парниковых газов, производимых всей страной. Канадские организованные лэндфиллы сокращают выбросы парниковых газов на 3,7 млн. тонн в год.
Типичный проект утилизации лэндфилл-газа мощностью 4 МВт. сокращает выбросы парниковых газов эквивалентные выбросам 45000 автомобилей. Для поглощения такого количества газов необходимо высадить лес на площади 60 000 акров. Производимая проектом энергия позволяет сэкономить 500 000 баррелей нефти в год.
[править] История
Первая современная мусорная свалка с применением специальных инженерных сооружений открылась в Калифорнии (США) в 1937 году. Исследования и применение лэндфилл-газа в США активизировалось после принятия в 1965 году закона «Solid Waste Disposal Act».
Сам термин «лэндфилл» устоялся только в 50-х годах. До этого применялись термины Sanitary fill, sanitary-fill, и sanitary land-fill. Работы по утилизации лэндфилл газа ускорились во время нефтяного кризиса 70-х годов. С 1980 года правительство США начало предоставлять налоговые кредиты производителям лэндфилл газа. К концу 1984 года в США действовала 41 тепло-электростанция, работающая на лэндфилл газе.
[править] 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 лэндфилл-газа, которое продолжается до 30-50-70 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 лэндфилла на инертную заключительную стадию развития до всего лишь 10 или даже 5 лет.
