В Белгороде на полигоне твердых бытовых отходов запустили систему сбора свалочного газа. Он выделяется при разложении мусора. Газ собирают, а потом превращают в электричество и тепло. Как сделать, чтобы переработка мусора приносила энергию, а не потребляла ее, мы выяснили у научного руководителя проекта Павла Трубаева , профессора Белгородского государственного технологического университета имени В. Г. Шухова.
Как устроен сбор газа на свалках
Эксперимент проводят на полигоне «Стрелецкое». Мусор там лежит слоем 20–30 метров на площади 1,5 гектара. Внутри монтажники установили пластиковые трубы и соединили их в единую систему. Чтобы газ не уходил в атмосферу, сверху площадку загерметизировали: укрыли полиэтиленовой пленкой и засыпали грунтом. Создатели проекта могут формировать новые «этажи» мусора поверх этой системы сбора газа, но пока нет необходимости: места на полигоне еще хватает.
Собранный газ — в основном метан — поступает к двум газопоршневым установкам мощностью 135 киловатт каждая (для сравнения: мощность одного бытового бензинового генератора составляет 3–5 киловатт) и котлам. Газопоршневые установки генерируют электричество. Котлы отапливают цех, два модуля сортировки мусора и оборудование для сушки древесины — это побочный бизнес оператора полигона.
От чего зависит эффективность системы
На эффективность сбора газа влияют два фактора.
Фактор 1. Морфологический состав мусора. Если это, например, строительные отходы, то биогаз из них практически не выделяется. Много биогаза там, где много органики.
«У нас практически нет раздельного сбора мусора, и органические отходы лежат вперемешку с остальными. Если бы люди собирали органику в отдельное ведро и потом ее складировали централизованно, то выход метана на полигонах был бы максимальным», — говорит Павел Трубаев.
Фактор 2. Площадь полигона и равномерность распределения мусора. В отличие от западных полигонов, в России мусор лежит неравномерно.
«Мы делали замеры в рядом расположенных скважинах: в одной выход метана 70%, в другой ноль. Это тоже особенности сбора. 65–70% выхода — это практически предел технологии», — приводит цифры профессор.
Утилизация биогаза позволяет ежегодно получать с площади в один гектар 0,9 мегаватта электроэнергии или 18 000 гигакалорий тепловой энергии при сжигании газа в котлах. Этого достаточно, чтобы обеспечить электричеством и отоплением нескольких производственных цехов.
«У нас практически нет раздельного сбора мусора, и органические отходы лежат вперемешку с остальными. Если бы люди собирали органику в отдельное ведро и потом ее складировали централизованно, то выход метана на полигонах был бы максимальным»
Сколько это стоит
Проект утилизации биогаза — коммерческий, его заказчик и исполнитель ООО ТК «Экотранс», оператор мусорных полигонов в Белгородской области. Полиэтиленовые трубы низкого давления для системы газосбора компания не закупает, а делает из вторсырья. Такие трубы служат до 50 лет, выдерживают широкий диапазон температур, агрессивную среду и не выделяют в окружающее пространство вредные вещества.
Белгородский технологический университет занимается проектированием и научной частью: проводит исследования на полигоне, анализирует состав газа, делает расчеты.
Технология, которую разработали в вузе, — самая дешевая среди аналогов. В России такие проекты делают в основном на гранты, потому что применять западные технологии экономически неэффективно, они очень дорогие.
«Элементы системы мы делаем сами из вторсырья, используем российское энергетическое оборудование. Каждый год мы находим способы сделать процесс еще эффективнее. Например, увеличили степень переработки отходов, удешевили переработку мусора, так как используем газопоршневые установки и свое электричество. Газопоршневые агрегаты могут заместить 30% потребляемой предприятием электроэнергии», — объясняет руководитель производственных работ «Экотранса» Олег Веревкин .
«Элементы системы мы делаем сами из вторсырья, используем российское энергетическое оборудование. Каждый год мы находим способы сделать процесс еще эффективнее»
Будет ли Россия добывать свалочный газ
Меньше 1% полигонов в России оборудованы системами дегазации. Не больше 10 свалок используют метан для электрогенерации. Белгородский полигон пока единственный, где действует отечественная технология сбора газа и все оборудование тоже российское.
По словам разработчиков, идея использования свалочного газа будет востребована при любом варианте раздельного сбора.
«Органический мусор можно сжигать, но это худший с точки зрения экологии вариант решения проблемы, — констатирует Павел Трубаев. — Мы говорим о перспективе создания специализированных полигонов для органического мусора, где наша система будет максимально эффективной».
Белгородский государственный технологический университет и «Экотранс» проводят образовательные мероприятия: объясняют разным аудиториям, что такие биогаз, и как его использовать. Два мероприятия прошли в Точке кипения — Белгород .
Павел Трубаев говорит: вуз готов учить работников полигонов из других областей, чтобы они могли самостоятельно реализовывать такие же проекты у себя в регионах, использовать свалочный газ в качестве дешевого источника энергии.
Проект создания системы мониторинга биогаза участвует в программе « Расскажите о своем проекте », где мы говорим о новых технологических разработках и крутых социальных историях участников Leader-ID .
