Lossepladsgas

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 27. august 2014; verifikation kræver 21 redigeringer .

Lossepladsgas fra losseplads  er biogas , der opstår ved anaerob nedbrydning af organisk affald ( madaffald , papir, pap osv.).

Sammensætning

Omtrentlig sammensætning af tør biogas (ekskl. vanddamp) [1]
Stof %
Metan , CH 4 50-75
Kuldioxid , CO2 25-50
Nitrogen , N2 0-10
Svovlbrinte , H2S _ 0-3
Ilt , O 2 0-2
Hydrogen , H2 0-1

Nedbrydningen af ​​affald sker under påvirkning af bakterier , der tilhører to store familier: acidogener og methanogener . Acidogener producerer primær nedbrydning af affald til flygtige carboxylsyrer, methanogener bearbejder flygtige carboxylsyrer til methan CH 4 og kuldioxid CO 2 . Derudover absorberes brint af kuldioxid med dannelse af den samme metan:

Som følge heraf består lossepladsgas af omkring 50-75 % methan CH 4 , 25-50 % CO 2 og urenheder af nitrogen, svovlbrinte og organiske stoffer. I en undersøgelse af 7 lossepladser i Storbritannien i 1997 blev der fundet omkring 140 stoffer, herunder alkaner, aromatiske kulbrinter, cycloalkaner, terpener, alkoholer og ketoner, klorforbindelser [2] [3] . Under undersøgelsen af ​​Kuchino MSW lossepladsen i 2017 blev omkring 160 organiske forbindelser identificeret, eksklusive isomerer. [fire]

Polygonudvikling

Et af de karakteristiske træk ved lossepladser er deres heterogenitet. I gennemsnit er omkring 75 % af kommunalt affald biologisk nedbrydelige organiske materialer. Stoffer indeholdt i affald varierer betydeligt i deres nedbrydningshastighed. Madaffald nedbrydes hurtigt. Haveaffald hører til gruppen med en gennemsnitlig halveringstid på 5 år. Papir, pap, træ, tekstilaffald nedbrydes langsomt (nedbrydningsperiode - 15 år). Plastik og gummi nedbrydes dog ikke.

Dødt organisk stof gennemgår henfaldsprocesser. Under påvirkning af mikroorganismer sker der aerob nedbrydning, som fortsætter, så længe der er ilt til stede i miljøet . Slutproduktet af nedbrydning er en blanding af gasser, der hovedsageligt består af kuldioxid og metan i forskellige forhold. Efter fermenteringsprocessen omdannes den resterende organiske masse meget langsomt. Systemet når en tilstand af stabilisering; dette er starten på karboniseringsprocessen .

Stabiliseringen af ​​polygonen er afslutningen på gasudvikling. Dannelsen af ​​metan begynder i et anaerobt miljø. Sættet af mikroorganismer, der forårsager denne proces, er karakteriseret ved den dynamiske sameksistens af forskellige arter forbundet med fødekæden:

Det har vist sig, at metan ikke kun kan dannes af brint og kuldioxid, men også fra formater , methanol og methylaminer .

Ansøgning

Lossepladsgas opsamles for at forhindre luftforurening (metan har desuden en stærk drivhuseffekt) og bruges som brændstof til produktion af elektricitet, varme eller damp eller som brændstof til køretøjer .

Af de 6.000 lossepladser, der opererer i USA (2004), indsamler og anvender omkring 360 lossepladsgas. Kommerciel udvinding af metan er mulig på yderligere 600 lossepladser. Den elektricitet, der produceres fra denne gas, vil være nok til at forsyne 1 million husstande. I 2025 planlægger USA at producere 29 milliarder kWh elektricitet årligt fra husholdningsaffald og lossepladsgas.

I 2002 var der 750 deponeringsanlæg for gasproduktion i Europa , 1152 i alt i verden, den samlede energiproduktionskapacitet var 3929 MW, mængden af ​​forarbejdet affald var 4548 millioner tons.

Økologi

Metans potentielle indvirkning på de globale klimaændringer er 23-25 ​​gange større [5] end CO 2 , så metanopsamling er  en af ​​de vigtige måder at forhindre global opvarmning på.

Lossepladser i Canada udleder 20 % af drivhusgassen metan fra nationalt niveau [6] Canadiske organiserede lossepladser reducerer drivhusgasemissionerne med 3,7 millioner tons om året.

Et typisk 4 MW deponeringsgasprojekt reducerer drivhusgasemissioner svarende til 45.000 biler . For at absorbere denne mængde gasser er det nødvendigt at plante en skov på et område på 60.000 acres . Den energi, som projektet producerer, sparer 500.000 tønder olie om året.

I 2006 forhindrede opsamling af lossepladsgas i USA frigivelsen af ​​20 millioner tons drivhusgasser i CO 2 - ækvivalenter i atmosfæren, ifølge EPA (US Environmental Protection Agency) . Det svarer nogenlunde til emissionerne fra 14 millioner biler. At fange denne mængde CO 2 ville kræve plantning af 20 millioner acres skov. Udnyttelsen af ​​lossepladsgas i 2006 sparede USA for 169 millioner tønder olie.

Historie

Den første moderne affaldsplads med brug af specielle tekniske strukturer blev åbnet i Californien ( USA ) i 1937 . Forskning og brug af lossepladsgas i USA intensiveredes efter vedtagelsen af ​​Solid Waste Disposal Act i 1965 .

Det engelske udtryk "landfill" ( Rus. landfill ) slog sig først ned i 50'erne . Før dette blev begreberne Sanitary fill , sanitary-fill , og sanitary deponie brugt . Arbejdet med at udnytte gas på lossepladser accelererede under oliekrisen i 1970'erne . Fra 1980 begyndte den amerikanske regering at give skatteincitamenter til producenter af lossepladsgas. Ved udgangen af ​​1984 var der 41 lossepladsgas termiske kraftværker i drift i USA .

Fremstillingsmetode

I den første fase af konstruktionen oprettes en modtagetank (pit), designet til 10-20 års brug. I bunden af ​​gruben lægges et 1 meter tykt lag ler (eller polyethylenfilm ) for at forhindre indtrængning af forurenet vand i jorden. Under byggeprocessen bringes affald ind i gruben i portioner i specielle celler svarende til den daglige sats for dets modtagelse på lossepladsen. Hver sådan celle med en højde på 2 til 4 meter er isoleret med ler fra de foregående og efterfølgende.

Efter at have fyldt gruben med affald, er den dækket af et "tag" - ler, film, dækket med jord, græs er plantet på toppen. Gruben er udstyret med tekniske strukturer til fjernelse af flydende og gasformige produkter fra affaldsnedbrydning. Brønde, rør lægges i grubens krop, pumpeudstyr er installeret. Den resulterende gas overføres gennem rørledninger til kraftværker, kedelhuse, ovne, mikroturbiner osv.

I løbet af de første 2-3 måneder kommer der primært CO 2 ud af den lukkede brønd med affald . Så begynder frigivelsen af ​​fuldgyldig lossepladsgas, som varer op til 30-70 år. Efter 25 år begynder metanproduktionen langsomt at falde. Efter ophør af gasproduktion kan det areal, som brønden optager, genbruges til genbrug og behandling af kommunalt affald.

I USA er forskning og udvikling af nye teknologier i gang, hvis anvendelse vil reducere tiden for en losseplads at nå et inaktivt sidste udviklingsstadium til kun 10 eller endda 5 år.

Det er meningen, at den skal bruge denne teknologi til behandling af affald på det største losseplads i Latinamerika  - Bordeaux Poniente . Myndighederne i byen Mexico har til hensigt at afsætte et område til opførelse af en grundgrav i den sydøstlige del af byen.

Se også

Noter

  1. ↑ Grundlæggende oplysninger om biogas Arkiveret fra originalen den 6. januar 2010. , www.kolumbus.fi, hentet 2.11.07
  2. ↑ Ilya Ferapontov. Affaldets kemiske liv . nplus1.ru . Hentet 23. januar 2022. Arkiveret fra originalen 5. juni 2020.
  3. ↑ Matthew R. AllenAlan BraithwaiteChris C. Hills. Spor organiske forbindelser i lossepladsgas på syv britiske affaldsbortskaffelsessteder // Environ. sci. Technol.19973141054-1061 . Hentet 27. september 2019. Arkiveret fra originalen 27. september 2019.
  4. ↑ Projekt til genvinding af Kuchino-deponeringsanlægget for fast affald i bydistriktet Balashikha, bilag 12
  5. ↑ Kilde . Hentet 25. august 2014. Arkiveret fra originalen 26. august 2014.
  6. ↑ http://www.ec.gc.ca/gdd-mw/default.asp?lang=En&n=6F92E701-1 Arkiveret 12. marts 2013 på Wayback Machine Emissioner fra canadiske lossepladser tegner sig for 20 % af de nationale metan-emissioner.

Links