System zbierania i utylizacji biogazu

Projekt "Rozmieszczenie systemu zbierania i unieszkodliwiania biogazu do produkcji energii elektrycznej na składowisku odpadów komunalnych stałych"

System zbierania i utylizacji biogazu przeznaczony jest do usuwania i wykorzystania biogazu (przybliżony skład: Metan-40...60%, dwutlenek węgla – 30...45%, azot, tlen, wodór i inne gazy – 5...10%) w celu wytworzenia energii elektrycznej i zmniejszenia negatywnego wpływu składowiska odpadów komunalnych na środowisko. W jego skład wchodzą następujące elementy:

  • Odwierty gazowe – 26 jednostek;
  • Rurociągi biogazu-26 jednostek;
  • Gazociąg główny-1 jednostka;
  • Punkty odbioru gazu - 4 jednostki;
  • Agregat sprężarkowy-1 jednostka;
  • Zespół przygotowania biogazu-1 jednostka;
  • Świeca do spalania biogazu-1 jednostka;
  • Instalacja kogeneracyjna-1 jednostka.

Studnie systemu zbierania i utylizacji biogazu znajdują się na obszarze składowiska odpadów komunalnych w odległości 45...50 m od siebie. Z każdej studni w kierunku punktu zbierania gazu układany jest indywidualny rurociąg biogazu. Rurociąg układa się w Rowach na głębokości co najmniej 1 m. W punktach odbioru gazu rurociągi biogazu za pomocą armatury kontrolno-regulacyjnej są przyłączone do głównego gazociągu. Ponieważ punkty zbierania gazu wychodzą na powierzchnię składowiska odpadów komunalnych, Elementy rurociągów w nich są wykonane ze stali.

Wzdłuż punktów zbierających gaz do miejsca pod sprzęt technologiczny w wykopie układany jest główny gazociąg, który transportuje biogaz do sprężarki. W skład tego ostatniego wchodzi odśrodkowa instalacja gazowa, a także zespół przygotowania biogazu i świeca do jego spalania, które zostaną wykorzystane w przypadku zatrzymania modułów kogeneracyjnych i / lub w przypadku nadmiernego wytwarzania gazu na składowisku. Kondensat zgromadzony w głównym rurociągu i węźle przygotowania biogazu jest odprowadzany do studni odwadniającej, która jest umieszczona obok instalacji sprężarki.

Po instalacji sprężarkowej przygotowany biogaz jest podawany do świecy spalinowej lub do instalacji kogeneracyjnej, gdzie jest usuwany w silnikach-generatorach z wytwarzaniem energii elektrycznej. Wytworzona energia elektryczna, z wyjątkiem własnych potrzeb, jest dostarczana przez transformator i linię energetyczną do wspólnej sieci energetycznej.

Odpady wywiezione na składowisko odpadów komunalnych są magazynowane w ramach warunkowych kart roboczych, których działanie często zależy od warunków pogodowych. Do składowania odpadów używane są cztery spycharki T-171, które działają na przemian. Dalsze zagęszczanie odpadów za pomocą cięższych maszyn nie jest stosowane ze względu na jego brak. W takich warunkach pracy średnią gęstość odpadów na składowisku odpadów komunalnych szacuje się na 750 kg/m3.

Po zakończeniu składowania odpadów większość z nich pozostaje otwarta i styka się z powietrzem atmosferycznym. Przesypywanie odpadów lub izolacja warstwami gleby na składowisku odpadów komunalnych jest rzadko stosowana w zależności od dostępnych materiałów. Zwykle grubość tego przesypu nie przekracza 0,3 m. Taka praktyka może prowadzić do pożarów na składowisku MSW w ciepłych porach roku i przed dostaniem się opadów atmosferycznych do jego ciała, co jest wynikiem zmniejszenia tworzenia się gazu i zwiększenia ilości przesączu.

Według oficjalnych danych składowisko odpadów MSW jest wypełnione odpadami w ponad 90% i prawie wyczerpało swoją zdolność projektową. Jego eksploatacja potrwa do 2018 roku. Jednak nadal nie ma planów i miejsca na budowę nowego poligonu w Radzie Miejskiej w Równem. Można zatem przewidzieć, że eksploatacja tego obiektu i wywóz odpadów może trwać co najmniej do 2026

Równanie modelu gazowania

Składowisko MSW jest źródłem powstawania biogazu (przybliżony skład: Metan – 40...60%, dwutlenek węgla – 30...45%, azot, tlen, wodór i inne gazy – 5...10%). Aby przewidzieć ilość powstającego biogazu w składowisku odpadów komunalnych, stosuje się Krajowy wieloskładnikowy model gazowania opracowany dla krajowego katastru emisji antropogenicznych ze źródeł i absorpcji przez pochłaniacze gazów cieplarnianych na Ukrainie.

Aktualizacja modelu krajowego zawiera dobrze znaną metodę tłumienia pierwszego rzędu, która uwzględnia skład, właściwości i praktykę składowania odpadów,pojemność i żywotność składowiska odpadów komunalnych, a także warunki klimatyczne obszaru składowania odpadów komunalnych. Zgodnie z tą metodą obliczanie oczekiwanej ilości biogazu powstającego w składowisku MSW odbywa się według wzoru:

Формула расчета ожидаемого количества биогаза

gdzie Q(t) - szacowana ilość powstającego biogazu w okresie t, m3;

Формула расчета ожидаемого количества биогаза - mnożnik normujący korygujący sumowanie;

MWSi - całkowita masa MSW, które są magazynowane na składowisku w ciągu roku, i, t / rok;

MWSj,i - zawartość kategorii j w MSW za rok, i %;

kj - Stała szybkość powstawania biogazu, 1 / rok;

L0j,i - potencjał powstawania biogazu w ciągu roku i , TBG / ttpv;

t - okres rozliczeniowy, rok;

x - suma lat za poprzedni okres, rok.

Potencjał powstawania biogazu określa się wzorem:

Формула расчета ожидаемого количества биогаза

gdzie DOCj - całkowita masa węgla organicznego rozkładającego się w kategorii odpadów, j TS / ttpv;

DOCF - zawartość rozkładającej się materii organicznej w 1 ton odpadów (DOCF=0,5);

MCFi - współczynnik korekcji metanu powstający w ciągu roku i.

Całkowita objętość biogazu wytwarzanego w składowisku odpadów komunalnych t, w tym okresie jest uzyskiwana przez zsumowanie wyników obliczeń dla każdej kategorii odpadów j. Biorąc pod uwagę nieprzewidziane okoliczności, całkowita objętość biogazu, który można zebrać ze składowiska MSW w tym okresie t, jest określona wzorem:

Формула расчета ожидаемого количества биогаза

gdzie Q'(t) - jest ilość biogazu, którą można zebrać w danym okresie t, m3;

KC - współczynnik efektywności systemu zbierania biogazu (KC=0,5);

K - współczynnik korekcji nieprzewidzianych okoliczności (K=0,7).

W obliczeniach ilości biogazu pobierana jest w nim zawartość metanu 55%, przy czym wartość opałowa biogazu wynosi 5 000 kcal (~21 MJ/m3).

This category does not contain any products.
0