Использование газа мусорных свалок в газовых дигателях
Газ мусорных свалок (мусорный газ) возникает при разложении органических отходов и состоит из метана (CH4), углекислого газа (CO2), а также азота (N2). Этот газ выделяется непредсказуемо и бесконтрольно. Чтобы это предотвратить, а также чтобы избежать неприятного запаха, пожаров и задымлений, мусорный газ должен постоянно собираться. Кроме того, метан в 10 раз токсичнее углекислого газа, и его утилизация имеет большое экологическое значение. Тепловая ценность газа, выделаемого свалками - около 5 кВт/куб.м, что составляет половину тепловой ценности природного газа. При разложении одна тонна отходов выделяет приблизительно 150-200 куб.м пригодного для использования газа в течение 15-25 лет.
Таким образом, мусорные полигоны являются источником высококачественного топлива, которое может быть рационально использовано для получения энергии.
Производство электрической и тепловой энергии с помощью когенерационных установок GE Energy Jenbacher gas engines - один из самых рациональных способов утилизации мусорного газа.
Возникновение мусорного газа
Домашние бытовые отходы содержат примерно от 150 до 250 кг соединений углерода в одной тонне. Эти субстанции биологически разлагаем и преобразуются в мусорный газ с помощью активных микроорганизмов. Примерно в течение одного-двух лет после хранения отходов начинается стабильное, анаэробное и метановое брожение.
Если получаемый газ будет постоянно собираться, его состав стабилизируется.
Примерное содержание различных компонентов в мусорном газе:
Метан (CH4) ............................примерно 20-50 объемных %
Углекислый газ (CO2) ................примерно 35-45 объемных %
Азот из воздуха (N2) .................примерно 5-15 объемных %
Кислород из воздуха (O2) ...........примерно 1-3 объемных %
Водяной пар (H2O) ....................насыщенный пар
Концепция
Имеющийся мусор складируется, укрывается специальной пленкой, и засыпается слоем земли для сохранения стабильной температуры брожения. В возникшем хранилище бурятся скважины, в которые опускаются перфорированные газовые трубы. Газ через систему газопроводов, с помощью компрессора вытягивается из хранилища, сжимается, высушивается и подается либо в газосборник, либо напрямую в газовые двигатели. Во втором случае в целях безопасности для сжигания излишка газа устанавливается газовый факел таким образом, чтобы избыток газа сгорал только в случае чрезмерного производства газа. Произведенная тепловая энергия может использоваться на месте для собственных нужд мусорного полигона, электрическая энергия подаваться в общую сеть.
Количественные показатели производства энергии
На образование газа влияет ряд факторов, таких как состав захороненного мусора, плотность его складирования, высота хранилища, влагосодержание температура воздуха, атмосферное давление и количество осадков. Процесс разложения в хранилище длится примерно 15-25 лет, при этом количество газа постоянно уменьшается.
Из одной тонны мусора получается примерно 150-200 куб.м мусорного газа с содержанием метана около 50-80%.
Таким образом, средний мусорный полигон с вместительностью 500 000 тонн приносит в год около 8,5 миллионов куб.м мусорного газа, с внутренней энергией 42 ГВт/ч. Из этого объема газа с помощью когенерационных установок GE Energy Jenbacher gas engines в течение года может быть произведено около 16 ГВт/ч электроэнергии или соответственно 20 ГВт/ч тепла, что соответствует потребностям города с населением 15-20 тысяч человек.
Преимущества
- Ускоренная рекультивация земель, решение проблемы неприятного запаха, пожаров и задымлений на мусорных полигонах
- Высокая экономическая эффективность и короткие сроки окупаемости
- Мусорный газ представляет собой альтернативу условному топливу
- Прекращение выделения метана (CH4) в атмосферу. Выбросы метана оказыват существенно более негативное влияние на атмосферу, чем выбросы CO2
- Снижение влияния факторов, способствующих возникновению парникового эфекта (выработка энергии с пониженными выбровами CO2)
Компетенция GE Energy Jenbacher gas engines
Компания GE Energy Jenbacher gas engines имеет уникальный опыт производства одорудования для эффективного использования мусорного газа. За 25 лет работы в этом направлении компания произвела оборудования для использования мусорного газа сумарной электрической мощностью более 1000 МВт. GE Energy Jenbacher gas engines предлагает варианты решения, которые по полноте, опыту, количеству положительных отзывов и ркомендаций не имеют себе равных.
GE Energy Jenbacher gas engines является ведущим мировым производителем газовых двигателей, электростанций и мини ТЭЦ на их основе и является единственным предприятием, которое прециализируется исключительно на производстве газовх двигателей.
При этом GE Energy Jenbacher gas engines инвестирует в научно-иследовательские и опытно-конструкторские разработки знчительно больше, чем в среднем по отрасли. Это позволяет нам заявлять, что в будущем мини ТЭЦ GE Energy Jenbacher gas engines будут являться передовыми в технологическом прогресе и будут гарантировать Заказчикам надежное энергоснабжение при минимальных затратах.
Производимые двигатели, электрической мощностью от 250 кВт до 3 Мвт могут использовать в качестве топлива как природный газ, так и различные биохимические и специальные газы, получаемые в сельском хозяйстве, нефтяной промышленности, горной промышленности, а также из отходов производства. Запатентованная система сжигания, а также многократно опробованная система управления моторами обеспечивают не только строгое соблюдение норм по выбросам вредных веществ, но и гарантирует максимальную эффективность и надежность.
Продукция компании GE Energy Jenbacher gas engines используется широким кругом Заказчиков для производства электроэнергии, тепла и холода. Сеть сервис-центров по всему миру предлагает широкие сервисные услуги - вплоть до эксплуатации предлагаемого оборудования.
Штаб-квартира и производственные мощности компании GE Energy Jenbacher gas engines с персоналом более 1300 человек располагаются в городе Jenbach, Австрия.
Накопленный компанией опыт позволяет ей реализовывать проекты любой степени сложности в полном соответствии с техническими требованиями Заказчиков.
Специалисты компании готовы сделать все от них зависящее для того, чтобы технологии GE Energy Jenbacher gas engines помогли Вам в достижении стоящих перед Вашей организацией целей.