Monitoring studni do produkcji biogazu na składowisku odpadów

• Autorzy: Hebda Kamil , Kołodziejak Grzegorz

Identyfikatory

DOI

10.18668/NG.2021.10.06

Warianty tytułu

EN

Monitoring of biogas production wells in a landfill

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wraz z rozwojem cywilizacyjnym zapotrzebowanie na energię na świecie stale wzrasta. Energia pozyskiwana jest głównie z paliw kopalnych (węgiel, ropa naftowa, gaz ziemny), których zasoby powoli się wyczerpują lub których używanie ma szkodliwy wpływ na środowisko naturalne. Dlatego coraz większy udział w produkcji energii mają odnawialne źródła energii (OZE), których wykorzystywanie nie wiąże się z ich długoterminowym deficytem, ponieważ ich zasoby odnawiane są w krótkim czasie. Ponadto negatywny wpływ OZE na środowisko naturalne jest znikomy. Jako OZE wykorzystuje się głównie energię pozyskiwaną ze słońca, wiatru, wody i czasami geotermię, ale można użyć również biogazu powstającego na składowiskach odpadów. Gaz składowiskowy jest to palny gaz zaliczany do OZE, pozyskiwany z biomasy w wyniku beztlenowego rozkładu materii organicznej. Jego głównymi składnikami są metan oraz dwutlenek węgla. W celu pozyskania biogazu składowiska odpadów wyposaża się w instalacje umożliwiające jego odbiór – są to studnie wraz z orurowaniem. Udział metanu w gazie składowiskowym różni się w zależności od zawartości i składu frakcji organicznej, ale zwykle oscyluje w granicach 40–60%. Aby wspomóc produkcję gazu składowiskowego w masie odpadów, należy stworzyć optymalne warunki dla procesu metanogenezy. Przykładem może tu być kompaktowanie lub przesypywanie odpadów warstwami ziemi. Oba te procesy prowadzą do obniżenia zawartości tlenu w składowanym materiale. Największy wpływ na wytwarzanie biogazu ma jednak zawartość frakcji organicznej w składowanych odpadach. Po wprowadzeniu systemu segregacji odpadów ilość składowanej frakcji organicznej zdecydowanie się zmniejszyła, obniżając potencjał składowisk jako źródeł biogazu. W artykule przedstawiono wyniki badań przeprowadzonych na jednym z czynnych składowisk odpadów komunalnych. Pomiary wykonano w pięciu studniach odgazowujących rozlokowanych w różnych częściach składowiska. Badania wykazały, że studnie znajdujące się w centralnej części składowiska, które zostały odpowiednio zabezpieczone oraz zlokalizowane są w odpadach o dużej zawartości frakcji organicznej, wykazują przypływ biogazu na dobrym poziomie.

EN

The worldwide energy demand still increases along with civilization development. The energy is prevalently acquired from fossil fuels (coal, oil, natural gas), whose reserves are being slowly used up, or whose utilization has detrimental effect on environment. This is why the renewable energy sources (RES) are gaining an increasing share in energy production, while their utilization will not lead to their scarcity in a long-term perspective, as the resources are renewed in the short-term perspective. Moreover, their negative environmental influence is insignificant. The sun, wind and water, and sometimes geothermal power, are the prevalent sources of renewable energy. Also landfill gas, generated on waste dumps can be utilized as a renewable energy source. Biogas (the landfill gas) is combustible gas belonging to RESs, which is produced from biomass by the process of anaerobic digestion of organic matter. Its main constituents are methane and carbon dioxide. In order to enable utilisation of biogas from landfill, the latter should be equipped with biogas receiving system: the wells together with piping system, which will be responsible for biogas collecting. The methane share in landfill gas varies, depending on contents and composition of organic fraction, but usually it ranges within 40–60%. In order to assist landfill gas production, optimal condition for methane-genesis process should be created within the mass of wastes. Compacting wastes or laying soil layers in-between them can serve as examples. Both processes result in lowering oxygen contents in the wastes. It is, however, the organic fraction content in the landfilled waste that has the greatest impact on biogas production. Following the introduction of waste segregation system, the volume of organic waste landfilled has significantly decreased, thus decreasing the potential of landfills as a source of biogas. The article presents the results of research carried out at an active, municipal waste landfills. The measurements were performed in five degassing wells, located in various parts of the landfill. The research demonstrated that the wells located in the central part of the landfill, which were properly preserved and located within wastes having high organic fraction content, show biogas flow at a good level.

Słowa kluczowe

PL

biogaz; odnawialne źródła energii; składowisko odpadów

EN

biogas; renewable energy sources; landfill

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2021
• Tom: R. 77, nr 10
• Strony: 683--691
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys.

Twórcy

autor

Hebda Kamil

• Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy

autor

Kołodziejak Grzegorz

• Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy

Bibliografia

• Dudek J., 2012. Gaz składowiskowy: źródło energii odnawialnej. Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu, 188: 1–150.
• Dudek J., Klimek P., 2008. Doświadczenia związane z energetycznym wykorzystaniem biogazu ze składowisk odpadów komunalnych. Polityka Energetyczna, 11(2): 25–32.
• Dudek J., Zaleska-Bartosz J., 2010. Pozyskiwanie biogazu i wykorzystanie do celów energetycznych. Problemy Ekologii, 14(1): 13–16.
• Kołodziejak G., Zaleska-Bartosz J., 2014. Ocena możliwości zastosowania parametru wilgotności gazu składowiskowego do określania produktywności gazowej składowiska odpadów. Nafta-Gaz, 12: 938–944.
• Porowska D., Gruszczyński T, 2013. Czynniki warunkujące zmienność fazy gazowej składowiska odpadów komunalnych w Otwocku. Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego, 456: 457–464.
• Zaleska-Bartosz J., 2014. Gaz składowiskowy jako źródło energii. Nafta-Gaz, 12: 932–937.
• Akty prawne i dokumenty normatywne
• Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 14 sierpnia 2008 r. w sprawie szczegółowego zakresu obowiązków uzyskania i przedstawienia do umorzenia świadectw pochodzenia, uiszczenia opłaty zastępczej, zakupu energii elektrycznej i ciepła wytworzonych w odnawialnych źródłach energii oraz obowiązku potwierdzania danych dotyczących ilości energii elektrycznej wytworzonej w odnawialnym źródle energii (Dz.U. z 2008 r. Nr 156, poz. 969).

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).