Gaz składowiskowy : żródło energii odnawialnej

• Autorzy: Dudek J.
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W opracowaniu opisano procesy, w wyniku których powstaje gaz na składowisku odpadów komunalnych, omówiono jego skład oraz własności. Wykonano obliczenia produktywności gazowej składowiska wykorzystując do tego celu podstawowe modele matematyczne, w tym model opracowany w Instytucie Nafty i Gazu. Przeprowadzono weryfikację prognozy produktywności gazowej z wykorzystaniem pomiarów wykonanych na składowisku odpadów komunalnych w Przemyślu. Zwrócono szczególną uwagę na znaczącą rolę pomiarów przy tworzeniu koncepcji technologicznej odgazowania składowiska. Omówiono sposoby odgazowania składowisk oraz rodzaje instalacji do odgazowania i wykorzystania gazu. Przedstawiono wyniki testów aktywnego odgazowania składowiska. W oparciu o wyniki badań własnych opisano sposoby wyznaczania strefy zagrożenia wybuchem oraz strefy zasięgu migracji wokół składowisk odpadów komunalnych. Zwrócono uwagę na zagrożenia wynikające z migracji i emisji gazu ze składowiska, wpływ procesu odgazowania na ich minimalizację oraz zasady prowadzenia monitoringu, a także na zagrożenia związane z zanieczyszczeniami w gazie składowiskowym oraz sposoby ich usuwania. Szczegółowo opisano zaprojektowaną w INiG i wybudowaną na składowisku „Barycz" w Krakowie kontenerową instalację do spalania gazu. Przeprowadzone długotrwałe testy oraz uzyskane wyniki pomiarów spalin wykazały, że prototypowa spalarnia spełnia wszelkie wymagania polskich norm w zakresie bezpiecznej eksploatacji. W ostatniej części opracowania omówiono główne kierunki wykorzystania gazu oraz opisano stosowane w kraju i za granicą urządzenia do produkcji energii.

Słowa kluczowe

PL

gaz składowiskowy; energia odnawialna; odpady komunalne

EN

gas storage; renewable energy; renewable energy sources; municipal wastes

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu
• Rocznik: 2012
• Tom: nr 188
• Strony: 1--150
• Opis fizyczny: Bibliogr. 67 poz., rys., tab., wykr., zdj.

Twórcy

autor

Dudek J.

Bibliografia

• [1] Barczyński A.: Zastosowanie gazu wysypiskowego do zasilania rozdzielczych sieci gazu ziemnego. Sympozjum Gaz Bezpieczny i Ekologiczny, Kierz k. Poznania, marzec 1997.
• [2] Barlaz A. M., Ham R. K., Schaefer D. M.: Microbial, chemical and methane production characteristics of anaerobically decomposed refuse with and without leachate recycling. Waste Management & Research 1992, 10, 257-267.
• [3] Budowa i testowanie zestawu do badania studni odgazowujgcych składowiska odpadów komunalnych. Prace IGNG, Kraków 2003.
• [4] Chemosphere vol. 27, no 1, 2, 1993. Chlorinated dioxins and related compounds. Proceedings of the Twelfth International Symposium at the University of Tampere, Tampere., Finland, 24-28 August 1992.
• [5] Czemplik M.: Odsiarczanie biogazu—dylematyprojektanta. Ekotechnika 1997, nr 3.
• [6] Czurejno M.: Odorymetryczne oddziaływanie składowisk odpadów komunalnych. Problemy Ocen Środowiskowych 2005, nr 2.
• [7] Dudek J. i in.: Badania optymalizacyjne procesu spalania gazu wysypiskowego w pochodniach zamkniętych. Opracowanie IGNiG, Kraków 2002.
• [8] Dudek J. i in.: Energetyczne wykorzystanie gazu wysypiskowego — kryteria efektywności technicznej i ekonomicznej. Opracowanie IGNiG, Kraków 1997.
• [9] Dudek J. i in.: Instalacja do odgazowania wysypiska odpadów komunalnych w Baryczy. Dokumentacja Techniczna, Opracowanie IGNiG, Kraków 1994.
• [10] Dudek J., i in.: Opracowanie zasad eksploatacji systemów odgazowania wysypisk odpadów komunalnych oraz dobór metod kontroli efektywności odgazowania. Opracowanie IGNiG, Kraków 1995.
• [11] Dudek J., Klimek P., Flak K.: Optymalizacja procesu wytwarzania energii odnawialnej na składowisku odpadów komunalnych Barycz w Krakowie — modernizacja stacji przesyłowej biogazu. Nafta-Gaz 2011, nr 8, s. 568-571.
• [12] Dudek J., Klimek P., Kołodziejak G.: Modelowanie matematyczne produktywności gazowej składowisk odpadów komunalnych. Nafta-Gaz 2008, nr 1, s. 30-35.
• [13] Dudek J., Klimek P., Zaleska-Bartosz J.: Oczyszczanie gazu składowiskowego. Nafta-Gaz 2008, nr 1, s. 26-30.
• [14] Dudek J., Klimek P.: Produktywność gazowa składowiska odpadów komunalnych. Nafta-Gaz 2005.
• [15] Dudek J.,Klimek P.:Wpływ pracy instalacji odgazowania i utylizacji biogazu na jego emisję ze składowiska odpadów. X Konferencja Naukowo-Techniczna „Gospodarka odpadami komunalnymi", Gdańsk—Helsinki, maj 2004.
• [16] Dudek J., Kołodziejak G.: Badanie wydajności gazowej składowiska odpadów w Przemyślu. Journal of Ecology and Health 2012, vol. 16, nr 1, s. 3-9.
• [17] Dudek J., Piwowarczyk J., Rachwalski J.: Przewidywanie efektywności działania studni odgazowujących wysypiska/składowiska — analiza modeli i pomiary testujące. Prace IGNG, Kraków 1999.
• [18] Dudek J., Rachwalski J.: Monitoring gazu wysypiskowego w powietrzu glebowym wokół składowisk odpadów komunalnych. Analiza gazów emitowanych przez składowiska odpadów. Materiały z konferencji, Akademia Górniczo-Hutnicza 1995.
• [19] Dudek J., Zemła J.: Prace nad przygotowaniem do wdrożenia skutecznych metod izolacji składowisk odpadów wiertniczych. Nafta-Gaz 1995, nr 10.
• [20] Dudek J.: Biogaz w produkcji energii. Rynek Polskiej Nafty i Gazu 2006, nr 1, s. 100-104.
• [21 ] Dudek J.: Wykorzystanie biogazu ze składowisk odpadów komunalnych do celów energetycznych. Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej I55, Mechanika 25, s. 272-280, Częstochowa 2003.
• [22] Energy Efficiency and Renewable Energy IEA/OECD, Landfill Gas Technical Brochures, http://www.caddet.co.uk
• [23] Ermich S. i in.: Bezściekowa metoda odsiarczania gazu ziemnego IGNiG-Chelate. Nafta-Gaz 1995, nr 1.
• [24] Goldstein R.: Update: the State of U.S. Landfill Gas Utilization Projects, 2006, http://www.energyvottex.com/files/landfillgasupdate 11-06.pdfUtilization
• [25] Gradziuk P.: Biopaliwa. Wydawnictwo Wieś Jutra. Warszawa 2003.
• [26] Grochowalski A., Laska J.: Dioksyny PCDD, groźne trucizny dla człowieka i środowiska przyrodniczego. Wydawnictwo AGH. Cykl: Problemy Ekologiczne Krakowa, Kraków 1989.
• [27] Gurijala K. R., Suflita J.: Environmental factors influencing methanogenesis from refuse in landfill samples. Environmental Science & Technology 1993, 27, nr 6, 1176-1181.
• [28] Hegberg B. A., Hallenbeck W. H., Brenniman G. R., Wadden R. A.: Setting Standards for yard waste compost. BioCycle, February 1991, 58-61.
• [29] IPCC — Good Practice Guidance and Uncertainty Management in National Greenhouse Gas Inventories-CH4 Emissions from Solid Wastę Disposal, 2003.
• [30] Jakobsen S. T.: Chemical reactions and air change during decomposition of organic matters. Resources, Conservation and Recycling 1992, 6, 259-266.
• [31] Jimenez E. L, Garcia V. P.: Compositing of domestic refuse and sewage sludge. II. Evolution of carbon and some "humification indexes ". Resourses, Coservation and Recycling 1992, 6, 243-257.
• [32] Jimenez E. I., Garcia V. P.: Evaluation of City Refuse Compost Maturity. A Reviev. Biological Wastes 1989, 27, 115-142.
• [33] Kalia V. C., Kumar A., Jain S. R., Joshi A. P.: Biomethanation of plant materials. Bioresource Technology 1992, 41, nr 3, 209-212.
• [34] Klimek P.: Efektywne energetyczne technologie wykorzystania gazu składowiskowego. Monografia pod redakcją K. Szymańskiego, Gospodarka Odpadami Komunalnymi, wydanie Komitet Chemii Analitycznej PAN, t. VI, Koszalin 2010.
• [35] Kośmider J., Mazur-Chrzanowska B., Wyszyński B.: Odory. Wyd. Nauk. PWN, Warszawa 2002.
• [36] Lis A.: Polichlorowane dibenzo p-dioksyny i dibenzo furany (PCDD/PCDF) w produktach spalania śmieci miejskich. Referat wygłoszony na 4. Międzynarodowym Sympozjum Bałtyckiego Forum Ekologicznego, Gdańsk 8-10.05.1992.
• [37] McKendry P., Looney J. H., McKenzie A.: Managing Odour Risk at Landfill Sites: Main Report. MSE Ltd& Virdis 2002.
• [38] Mears D. T.: Biogas Applications for Large Dairy Operations: Alternatives to Conventional Engine-Generators. Optimum Utility Systems, 2001.
• [39] Minimalizacja zagrożeń środowiska spowodowanych przez odpady i ścieki wytwarzane przez branżę górnictwa naftowego i gazownictwa i branże pokrewne. Prace IGNG, Kraków 1994.
• [40] Nowakowski S.: Pozyskiwanie biogazu. Ochrona Powietrza i Problemy Odpadów 1997, nr 1.
• [41] O'Neill P.: Environmental Chemistry. Chapman and Hall 1993.
• [42] Ocena prawna oraz analiza ekonomiczna możliwości realizacji celów wynikających ze Strategii rozwoju energetyki odnawialnej oraz dyrektywy 2001 /77/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 27.09.2001 r. w sprawie wspierania produkcji na rynku wewnętrznym energii elektrycznej wytwarzanej ze źródeł odnawialnych.
• [43] Ochrona środowiska 2008. Główny Urząd Statystyczny, grudzień 2008, Warszawa.
• [44] Pasynkiewicz J. i in.: Nafta-Gaz 1996, nr 1, 34-39.
• [45] PN-C-04752:2002 Gaz ziemny. Jakość gazu w sieci przesyłowej.
• [46] PN-C-04753:2002 Gaz ziemny .Jakość gazu dostarczanego odbiorcom z sieci rozdzielczej.
• [47] Polska Energetyka Odnawialna; www.peosa.pl
• [48] Purchwitz D. E.: Leachate Evaporation Using Landfill Gas. www.polutiononline.com, 2000.
• [49] Rachwalski J., Dudek J., Schuster T. i in.: Minimalizacja zagrożeń środowiska spowodowanych przez odpady i ścieki wytwarzane przez branżę górnictwa naftowego i gazownictwa i branże pokrewne. Opracowanie IGNiG, Kraków 1994, 47-111.
• [50] Rachwalski J., Dudek J.: Sposoby prowadzenia pomiarów dających podstawy do ekologicznego odgazowania wysypisk komunalnych. Analiza gazów emitowanych przez składowiska odpadów. Materiały z konferencji, Akademia Górniczo-Hutnicza 1995.
• [51] Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 14.08.2008 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.
• [52] Schuster T.: Analiza metod prognozowania produktywności gazowej wysypisk odpadów komunalnych i opracowanie programu najlepiej odpowiadającego krajowym warunkom klimatycznym oraz sposobem składowania odpadów. Praca statutowa IGNiG, 1999.
• [53] SCS Engineers, Comparative Analysis Of Landfill Gas Utilization Technologies, 1997.
• [54] Skorek J., Kalina J.: Gazowe układy kogeneracyjne. WNT, Warszawa 2005.
• [55] Suflita J. M., Gerba C. P., Ham R. K., Palmisano A. C., Rathje W. L., Robinson J. A.: The world's largest landfill. A multidisciplinary investigation. Environmental Science & Technology 1992, 26, nr 8, 1486-1494.
• [56] U.S. Environmental Protection Agency, Combined Heat and Power Partnership, Catalog of CHP technologies, 2008.
• [57] U.S. Environmental Protection Agency, Emerging technologies for the management and utilization of landfill gas, EPA-600/R-98-021, 1998.
• [58] U.S. Environmental Protection Agency, LFG Energy Project Development . Handbook, www.epa.gov/lmop/publications-tools/hanbbook.html, 2006.
• [59] U.S. Environmental Protection Agency, Powering Microturbines with Landfill Gas, 2002.
• [60] van Wezel J.N., Scheepers M. J. J., Heijkoop G.: Landfill gaz — an example of substitude natural gas. VEG-Gasinstituut.
• [61] www.ekoenergia.pl
• [62] www.grida.no
• [63] www.ipcc-nggip.iges.or.jp/public/gp/bgp/5_1_ch4_solid_waste.pdf
• [64] www.methanetomarkets.org
• [65] Zaleska-Bartosz J.: Gaz składowiskowy źródłem uciążliwości zapachowej powietrza. Nafta-Gaz 2006.
• [66] Zaleska-Bartosz J.: Monitoring gazowy składowisk odpadów komunalnych. Monografia pod redakcją K. Szymańskiego, Gospodarka Odpadami Komunalnymi, wydanie Komitet Chemii Analitycznej PAN, t. V, Koszalin 2009.
• [67] Zehner A. J. B.: Ecology of methane formation. Water Pollution Microbiology 1978, 2, 349-376.