매립지 가스 효율성. 계획, 설명

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한 매립지에서 발생하는 가스 발전은 200만 가구 이상의 아파트에 전기를 공급할 수 있으며 새로운 무진장 에너지원이 될 수 있습니다. 매립 가스의 어획량은 무엇이며 쓰레기 왕이 매립지에서 가스를 추출하기 위해 서두르지 않는 이유는 무엇입니까?

매립지 가스 효율

광산의 역사에서

가정용 쓰레기 비교적 최근에 에너지 원으로 사용되기 시작했습니다. 특수 엔지니어링 시설을 사용한 최초의 실험적 매립지가 1937년 캘리포니아에서 문을 열었습니다. 미국에서 매립 가스에 대한 연구와 사용은 1965년 고형 폐기물 처리법이 채택된 이후 강화되었습니다. 매립지 가스 활용 노력은 1970년대 석유 위기 동안 가속화되었습니다. 1980년부터 미국 정부는 매립 가스 생산자에게 세금 인센티브를 제공하기 시작했습니다. 1985년 초에 매립지에서 나오는 바이오가스를 사용하여 미국에서 30개 이상의 공장이 운영되었습니다.

미국은 현재 매립 가스 생산의 세계적 리더입니다. 1812개의 매립지 중 427개에 가스 발전 프로젝트가 있습니다. 그들 대부분은 중서부와 캘리포니아에 집중되어 있습니다. 미국 매립지에서 가스를 생성하는 프로젝트의 수는 미국의 모든 매립지 수와 관련이 없습니다. 매립지 수의 선두 인 남부 지역은 가스 프로젝트에서 뒤쳐져 있습니다. 중공업의 중추인 중서부 지역이 그 선두를 달리고 있다. 호숫가 국가의 산업 발전으로 매립지에서 가스를 추출하고 추가로 사용하기 위한 복잡한 기술 프로젝트를 구현할 수 있게 되었습니다. 서부 주에 있는 프로젝트의 70% 이상이 캘리포니아에 있습니다. 이는 연간 36만 톤의 폐기물 생산에서 XNUMX위를 차지하기 때문에 놀라운 일이 아닙니다.

매립 가스는 어떻게 얻습니까?

매립지 가스 효율

혐기성(산소가 없는 경우) 분해의 결과로 매립지에 있는 폐기물은 매립지 가스를 방출합니다. 폐기물 부패는 acidogen과 methanogen의 두 가지 큰 가족에 속하는 박테리아의 영향으로 발생합니다. 산성 물질은 쓰레기를 휘발성 지방산으로 일차적으로 분해합니다. 즉, 지방에서 최대 메탄 수율을 얻습니다. 메탄 생성 물질은 휘발성 지방산을 메탄 CH로 전환합니다.₄ 및 이산화탄소 CO₂. 결과적으로 매립 가스는 약 50%가 메탄 CH로 구성됩니다.₄, 50 % CO₂, 작은 불순물 포함 H₂S 및 기타 유기 물질.

매립지 설계

매립지에서 가스를 얻으려면 추가 사용을 위해 가스를 수집할 수 있을 뿐만 아니라 토양과 지하수를 오염시키지 않으면서 환경 기준을 충족하는 매립지의 특별한 설계가 필요합니다.

발굴된 구덩이의 바닥은 지오멤브레인으로 덮여 있고, 그 다음 15미터 두께의 점토로 덮여 있습니다. Geomembrane은 배수 기능도 수행할 수 있는 현대적인 방수 재료입니다. 이러한 보호는 침출 제품이 토양 및 지하수로 침투하는 것을 방지하기 위해 만들어졌습니다. 쓰레기는 겹겹이 쌓이고 하루가 끝날 때 롤러로 압축하고 30-XNUMXcm 두께의 점토 층으로 매일 코팅합니다.이는 악취를 줄이고 파편이 바람과 새에 의해 흩어지는 것을 방지하는 데 필요합니다. 구덩이를 파편으로 채운 후 지붕과 보호 코팅으로 덮습니다. 루핑은 다져진 점토로 구성되며 일일 루핑 및 지오멤브레인보다 잔해 위에 더 무겁게 놓입니다. 보호 덮개는 토양 및 초목 덮개의 층입니다.

구덩이에는 폐기물 분해의 액체 및 기체 생성물을 제거하기 위한 엔지니어링 구조가 장착되어 있습니다. 우물, 파이프가 구덩이 본체에 놓여 있고 펌핑 장비가 설치되어 있습니다. 쓰레기 분해의 결과로 형성된 메탄은 매립지에서 수거되어 다양한 화학 및 기술 공정에서 불순물로부터 가스 매체를 청소하는 데 사용되는 가스 정화 장치인 스크러버로 들어갑니다. 매립지에서 나오는 가스를 정화하는 방법은 가스를 액체(일반적으로 물)로 세척하는 방식을 기반으로 합니다. 이 방법을 사용하면 가스에서 먼지와 에어로졸 입자를 제거할 수 있습니다.

스크러버에서 청소한 후 가스는 압축기로 들어가고 그 후에는 이미 사용할 수 있습니다. 매립 가스는 열과 증기를 발생시키기 위해 직접 사용되며 차량 연료로도 사용됩니다. 생성된 가스는 발전용 연료로도 사용할 수 있습니다. 이를 위해 가스 터빈 및 가스 피스톤 설치가 사용됩니다.

매립가스의 부정적인 영향

매립지 가스 효율

매립 가스의 광범위한 사용과 그 사용의 명백한 긍정적 측면으로 인해 이 가스에는 여러 가지 단점도 있습니다. 그것은 인간의 건강과 생명에 매우 위험한 엄청난 양의 독성 및 유해 물질을 포함하고 있습니다. 매립지 바이오가스는 매립지 주변과 주변의 식생에 해로운 영향을 미칩니다. 형성 및 수집을 적절하게 관리하지 않으면 매립지 내부의 가스 압력 방출로 인해 매립지 본체가 파괴됩니다. 마지막으로 매립가스는 온실가스입니다.

MSW 매립지에서 매립 가스 형성 문제와 환경에 대한 영향 최소화 문제는 매우 관련이 있습니다. 매립지에서 가스를 생산하고 추가로 사용하는 것은 환경 및 경제적 관점에서 가장 수용 가능하고 유망하며 정당한 솔루션입니다. 매립지 가스를 개발하려면 추출, 정화 및 운송을 위한 값비싼 조치가 필요합니다.

전세계 매립지 가스 생산

연간 가스 생산량은 표 1에 나와 있으며, 이로부터 매립 가스의 전 세계 이용률은 연간 약 1,2억 m³이며 이는 429톤의 메탄 또는 전 세계 배출량의 1%에 해당합니다. 생성된 부피에 비해 추출된 가스의 부피는 무시할 수 있습니다. 현재로서는 매립가스를 새로운 것으로 말하기는 이르다. 대체 연료. 그러나 막대한 쓰레기 매장량과 매립가스의 추출 및 정화 기술의 발전으로 그 중요성이 앞으로 더욱 커질 것임을 시사하고 있습니다.

저자: Lyubov Melnikova, 모스크바 주립대학교 지리학부

정보 출처

1. 국제 에너지 기구 iea.org
2.worldenergyoutlook.org
3. Gonopolsky A. M. 매립지에서 생성된 바이오가스의 시장 사용 문제

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