ВИДОБУВАННЯ БІОГАЗУ ЗІ ЗВАЛИЩ

ВИДОБУВАННЯ БІОГАЗУ ЗІ ЗВАЛИЩ

Українські екологи давно б’ють на сполох: міста засипані сміттям; діючі полігони, куди звозять тверді побутові відходи, або вже заповнені, або будуть заповнені найближчим часом. Проблема утилізації відходів в міських ЖКГ стоїть дуже гостро, і періодично посилюється надзвичайними ситуаціями в вигляді пожеж і т.п.

Збір і переробка сміття – актуальне питання не тільки для нашої країни. Як можна знизити витрати на захоронення, позбутися шкідливих впливів відходів, і при цьому отримувати корисні вторинні продукти, розглянемо в цій статті.

Українська статистика

В Україні щорічно утворюється 13 млн. Тонн сміття, а загальна кількість ТПВ досягає більш 12 млрд тонн. Шість тисяч легальних звалищ займають площу понад 10 тис. Гектарів, 16% з них перевантажені. Відходи часто звозять на стихійні сміттєзвалища, їх кількість і стан ніхто не контролює.

Сумна статистика говорить про те, що на переробку надходить лише 5,93% ТПВ. Решта 94% надходять на звалища і полігони, де відбуваються процеси розкладання.

Така кількість відходів не може не впливати на навколишнє середовище. Все говорить про те, що утилізація відходів – завдання першорядної важливості, інакше ми скоро будемо жити не в облаштованих містах, а в сміттєвих купах.

Утилізація відходів у Європі

Проблема утилізації відходів вимагає грамотного підходу та управління. У Європейському союзі були прийняті Директиви з управління відходами, головні принципи яких:

  • попереджати утворення відходів;
  • збільшувати частку їх повторного використання;
  • встановити більш суворі заходи по відношенню до виробників, розширити зону їх відповідальності;
  • створити економічні інструменти, які впливають на систему управління відходами;
  • встановити цільові показники рециклінгу муніципальних відходів.

Європейський досвід свідчить: переробити можна 99% ТПВ. Саме так відбувається в Швеції, в інших державах теж наближаються до цього показника. Сортування відходів і будівництво сучасних сміттєспалювальних підприємств, оснащених спеціальними фільтрами для зниження викидів в навколишнє середовище, з виробленням електроенергії і теплової енергії – це один із шляхів вирішення проблеми. Другий напрямок – це системи збору біогазу на звалищі (так званий звалищний біогаз), для подальшого використання його в якості палива.

Як переробляються відходи

Переробка побутових відходів, які вивозяться на смітник, ускладнена тим, що у нас відсутня система сортування. Роздільний збір сміття, який відбувається в деяких містах, не має істотного впливу на ситуацію. Тому на наших полігонах є все:

  • будівельне сміття;
  • харчові та медичні відходи;
  • виробничі відходи;
  • всілякі види упаковок;
  • меблі та текстиль;
  • скло, метал і пластик,
  • небезпечні відходи (в тому числі батарейки, акумулятори, ртутні термометри і багато іншого).

Негативний вплив полігонів на довкілля проявляється у виділенні парникових газів і забрудненні повітря; утворенні фільтрату, що потрапляє в підземні води; і техногенних ґрунтів.

Утилізація відходів передбачає кілька варіантів дій. Сюди входять:

  • біологічні методи переробки – компостування або зброджування;
  • спалювання або піроліз ТПВ, що супроводжуються виробництвом енергії;
  • захоронення на полігонах.

Перші два способи можливі лише в разі сортування сміття, оскільки біотехнології можуть бути застосовані не для всіх його видів. Наприклад, будівельні відходи не можна піддати зброджуванню. Для цього підходять лише вологі органічні відходи – рослинні та харчові залишки. Утилізація відходів паперу, деревини та іншої сухої органіки відбувається (переважно) шляхом спалювання. Але набагато ефективніше і вигідніше їх переробляти та використовувати повторно.

Захоронення несортованих ТПВ призводить до утворення біогазу. Якщо його не збирати, то будуть виникати такі ситуації, як спалах метану, обвали сміття внаслідок виходу газу, емісія парникових газів в атмосферу.

Як отримати біогаз на звалищі

Як зазначалося вище, на звалищах є умови для утворення біогазу. За умови складування сміття спочатку відбувається активне окислення верхніх шарів. Потім, у міру ущільнення відходів посилюється процес утворення біогазу. Нижні шари не мають доступу до повітря, і в них відбуваються активні анаеробні процеси. Якщо умови складування не змінюються, процес розкладання стабілізується з постійним виділенням біогазу, практично постійного складу. Цей біогаз можна збирати і використовувати в якості палива.

Вихід і склад біогазу з відходів залежить від природи матеріалів, що переробляються і коливається в досить широких межах: метан – 55-80%; вуглекислий газ – 15-50%; азот – до 5%; кисень – до 3%; сірководень – до 3%. Енергетичний потенціал становить 20-27 МДж/н. м³, щільність при нормальних умовах 0,98-1,4 кг / м³. За теплотворної здатності 1 м³ біогазу еквівалентний в середньому 0,6 дм³ гасу або 1,5 кг вугілля і забезпечує вироблення 2 кВтг електроенергії. Як бачимо, відходи можуть виступати відмінною і, головне, дешевою, сировиною для виробництва палива.

Утилізація відходів: успішні приклади

Перша біогазова станція потужністю 1 МВт для отримання біогазу на звалищі була введена в дію в 2012 р. в Київській області. У тілі полігону були зроблені свердловини, з яких біогаз надходить на очистку й потім в когенераційну установку для вироблення електроенергії. Аналогічний проект запрацював у 2013 році на Бориспільському полігоні.

З 2017 року на звалищі ТПВ під Івано-Франківськом працює біогазова установка загальною потужністю понад 600 кВт.

У 2019 р. запущені станції збору звалищного газу в Хмельницькому і Кропивницькому.

Загальна потужність біогазових комплексів в нашій країні, що працюють на звалищах, станом на кінець 3-го кварталу 2019 р, становить 23 МВт. Крім прямого економічного ефекту, отримання біогазу з відходів дозволяє:

  • зменшити обсяг звалищ;
  • знизити ризик пожеж на звалищах;
  • знизити викиди парникових газів;
  • знизити споживання природного газу.

Таким чином, проблема утилізації відходів має доступні способи вирішення. Це стало можливим і вигідним в тому числі завдяки прийняттю Закону №2712-VIII, яким збережені до 2030 р діючі високі зелені тарифи на електроенергію з альтернативних джерел.

У планах Міністерства регіонального розвитку, будівництва та житлово-комунального господарства України перегляд державних будівельних норм, що стосуються проектування полігонів і поводження з побутовими відходами. Мета змін – впровадження сучасних технологічних рішень та поліпшення екологічної обстановки.

Перспективи отримання біогазу з відходів

За даними НАК Нафтогаз, загальне споживання газу в Україні доходить до 33 млрд м³. Потенційні можливості генерації біометану становлять мінімум 7,8 млрд м³ на рік, тобто близько чверті потреб можна задовольнити в результаті розвитку біоенергетики в усіх її проявах. Поки що потенціал використовується лише на кілька відсотків, причиною чого є висока вартість будівництва біогазових установок, складність у виборі ділянок для будівництва, недостатня інформованість про способи переробки ТПВ.

Утилізація відходів за допомогою анаеробного зброджування в біогазових установках і збір звалищного газу можуть і повинні стати пріоритетним напрямом в біоенергетиці.

Підтримуючи загальносвітові зусилля щодо зниження викидів парникових газів і поліпшення клімату, наша країна повинна розвивати альтернативну енергетику. Зі свого боку, компанія Ecodevelop готова до співпраці з усіма зацікавленими особами та організаціями. Ми проектуємо і будуємо біогазові комплекси під ключ, допомагаємо з фінансуванням проектів, забезпечуємо запуск і технічну підтримку в процесі експлуатації.

Заповніть форму