System zur Sammlung und Nutzung von Biogas

Projekt "Platzierung des Systems der Sammlung und Entsorgung von Biogas für die Stromerzeugung auf der Deponie von festen Hausmüll"

Das System der Sammlung und Entsorgung von Biogas ist für die Entfernung und Verwendung von Biogas (ungefähre Zusammensetzung: Methan – 40...60%, Kohlendioxid 30...45%, Stickstoff, Sauerstoff, Wasserstoff und andere Gase – 5...10%), um Strom zu erzeugen und die negativen Auswirkungen der Mülldeponie auf die Umwelt zu reduzieren. Es enthält die folgenden Elemente:

• Gassammelbohrungen-26 Einheiten;
• Biogas-Pipelines-26 Einheiten;
• Gaspipeline-1 Einheit;
• Gassammelstellen-4 Einheiten;
• Kompressoranlage - 1 Einheit;
• Knoten Vorbereitung von Biogas – 1 Einheit;
• Biogas-Brennkerze - 1 Einheit;
• KWK-Anlage - 1 Einheit.

Die Brunnen der Sammlung und Entsorgung von Biogas werden auf der Fläche der Mülldeponie in einem Abstand von 45 platziert...50 m voneinander entfernt. Von jedem Brunnen in Richtung der Gassammelstelle wird eine individuelle Biogasleitung verlegt. Die Pipeline wird in Gräben in einer Tiefe von mindestens 1 m verlegt. An den Stellen der Gassammelstellen werden die Biogasleitungen mit Hilfe der Kontroll-und Regelventile an die Hauptgasleitung angeschlossen. Da die Gassammelstellen auf die Oberfläche der Mülldeponie gelangen, werden die Elemente der Rohrleitungen in ihnen aus Stahl hergestellt.

Entlang der Gassammelstellen zur Plattform unter der technologischen Ausrüstung im Graben wird die Hauptgasleitung gelegt, die Biogas zur Kompressoranlage transportiert. Die letztere umfasst eine zentrifugale Gasblase, sowie eine Biogasaufbereitungseinheit und eine Kerze für die Verbrennung, die im Falle der Unterbrechung der Kohäsionsmodule und/oder in Gegenwart von übermäßiger Gasbildung auf der Deponie verwendet werden. Das in der Hauptleitung und der Biogasaufbereitungseinheit angesammelte Kondensat wird in den Drainageschacht abgelassen, der neben der Kompressoranlage angeordnet ist.

Nach der Kompressoranlage wird das vorbereitete Biogas zur Verbrennungskerze oder zur Kraftwerksanlage zugeführt, wo es in Generatoren mit Stromerzeugung entsorgt wird. Der erzeugte Strom wird mit Ausnahme des Eigenbedarfs durch den Transformator und die Stromleitung in das allgemeine Stromnetz eingespeist.

Die Abfälle werden auf der Mülldeponie innerhalb der bedingten Arbeitskarten gelagert, deren Betrieb oft von den Wetterbedingungen abhängt. Für die Lagerung von Abfällen werden vier Bulldozer T-171 verwendet, die abwechselnd arbeiten. Eine weitere Verdichtung der Abfälle mit schwereren Maschinen ist aufgrund ihrer Abwesenheit nicht möglich. Unter solchen Betriebsbedingungen wird die durchschnittliche Abfalldichte auf der Mülldeponie auf 750 kg/m³ geschätzt.

Nach der Fertigstellung der Abfalllagerung bleibt der Großteil von ihnen offen und in Kontakt mit der atmosphärischen Luft. Die Überfüllung von Abfällen oder die Isolierung von Bodenschichten auf der Mülldeponie wird in Abhängigkeit von den verfügbaren Materialien eher selten verwendet. Normalerweise überschreitet die Dicke dieser Peresypki 0,3 m nicht. Diese Praxis kann zu Bränden auf der Mülldeponie in den warmen Perioden des Jahres und vor dem Treffen der atmosphärischen Niederschläge in seinem Körper führen, was das Ergebnis einer Verringerung der Gasbildung und einer Erhöhung der Menge an Filtrat ist.

Gemäß offiziellen Daten wird die Mülldeponie mit Abfällen mehr als für 90% gefüllt und hat die Projektkapazität praktisch erschöpft. Sein Betrieb wird bis 2018 dauern. Pläne und einen Platz für den Bau einer neuen Deponie gibt es im Rovener Stadtrat allerdings noch nicht. Daher können wir vorhersagen, dass der Betrieb dieser Anlage und die Entsorgung von Abfällen mindestens bis 2026 dauern kann

Gleichung Gasbildung Modelle

Deponien von MSW sind eine Quelle der Biogasbildung (ungefähre Zusammensetzung: Methan – 40...60%, Kohlendioxid 30...45%, Stickstoff, Sauerstoff, Wasserstoff und andere Gase – 5...10%). Für die Prognose der Anzahl der erzeugten Biogas in der Reihe von TBO, wird die nationale Mehrkomponenten-Modell Gasbildung, entwickelt für den Nationalen Kataster der anthropogenen Emissionen aus Quellen und Absorption senken von Treibhausgasen in der Ukraine.

In der Aktualisierung des nationalen Modells ist die bekannte Methode der Dämpfung erster Ordnung, die die Zusammensetzung, Eigenschaften und Praxis der Lagerung von Abfällen, Kapazität und Lebensdauer der Deponie von MSW, sowie die klimatischen Bedingungen des Bezirks der Deponie von MSW berücksichtigt. In Übereinstimmung mit dieser Methode wird die Berechnung der erwarteten Menge an Biogas, die in der Mülldeponie erzeugt wird, durch die Formel durchgeführt:

wo-die Q(t) geschätzte Menge an Biogas für den Zeitraum t, m³;

- rationalisierender Multiplikator, der die Summierung korrigiert;

MWS_i - die Gesamtmasse von MSW, die auf der Deponie für das Jahr i, t / Jahr gelagert werden;

MWS_j,i - content-Kategorien j in MSW für das Jahr, i Masse %;

k_j - konstante Geschwindigkeit der Bildung von Biogas, 1 / Jahr;

L_0j,i - das Potenzial der Bildung von Biogas für das Jahr i, tBG/tMSW;

t - abrechnungszeitraum, Jahr;

x - die Summe der Jahre für die vorherige Periode, Jahr.

Das Potential der Biogasbildung wird durch die Formel bestimmt:

wo-die DOC_j - das Gesamtgewicht von organischem Kohlenstoff, der in der Abfallkategorie, j tC / tMSW zersetzt wird;

DOC_F - der Gehalt an abbaubaren organischen Stoffen in 1 Ton Abfall (DOC_F=0,5);

MCF_i - Methankorrekturfaktor, der für das Jahr gebildet wird i.

Die Gesamtmenge an Biogas in der Deponie MSW für den Zeitraum t, erzeugt wird, indem die Ergebnisse der Berechnungen für jede Kategorie von Abfällen summiert erhalten j. Unter Berücksichtigung der unvorhergesehenen Umstände wird die Gesamtmenge an Biogas, die von der Mülldeponie für einen Zeitraum gesammelt werden kann t, durch die Formel bestimmt:

wo-die Q'(t) - Menge an Biogas, die in einem Zeitraum gesammelt werden kann t, m³;

K_C - der Wirkungsgrad des Biogas-Sammelsystems (K_C=0,5);

K - der Koeffizient der Korrektur auf die unvorhergesehenen Umstände (K=0,7).

Bei der Berechnung der Menge an Biogas wird der Methangehalt von 55% angenommen, wobei der Heizwert von Biogas 5 000 kcal (~21 MJ/m³) beträgt.