1 Глобальная метановая инициатива Система по сбору свалочного газа: Проектирование и эксплуатация Чад Лезервуд, профессиональный инженер, SCS Engineers ZY

2 Содержание Цели сбора свалочного газа и системы контроля Проектное решение Сооружение Эксплуатация системы по сбору

3 Назначение системы по сбору свалочного газа Сбор и утилизация свалочного газа Минимизация возможного воздействия на окружающую среду Контроль за распространением газа за пределы полигона Контроль за запахом Соответствие нормативным требованиям

4 Элементы системы по сбору свалочного газа Точки забора газа –Вертикальные скважины –Горизонтальные коллекторы –Соединение с существующей системой отвода фильтрата Сеть взаимосвязанных труб Контроль и управление конденсатом Газодувка и факел Системы мониторинга

5 Вертикальные скважины Наиболее часто применяемый способ сбора биогаза Оголовок скважины используется для контроля за разрежением и осуществления мониторинга Максимизировать объем собираемого газа для каждой скважины –Более глубокие скважины –Скважины в местах недавних захоронений отходов Оголовок Уплотнение мембранами Цельная труба Грунт Бентонитовое уплотнение Перфорированная ПВХ труба Гравий Ствол скважины Отходы Покрытие полигона

6 Размещение вертикальных скважин

7 Теоретический радиус действия вертикальной скважины Радиус действия в раза больше глубины скважины Увеличение степени разряжения ведет к увеличению радиуса воздействия Размещение скважин всегда будет зависеть от характеристик полигона и целей проекта Поверхность полигона Линия нулевого давления Линии одинакового давления Радиус действия Покрытие

8 Горизонтальные коллекторы Альтернативный способ Может быть более экономически выгодно в зависимости от характеристик полигона Устанавливаются на сформированных или действующих участках захоронения отходов Расстояние между коллекторами от 30 до 40 метров

9 Трубопровод и коллекторы Магистраль для биогаза от скважин до газодувок/факела Могут располагаться как над, так и под землей Трубы устанавливаются под наклоном для облегчения отвода конденсата в отстойники –Необходимо принять во внимание будущую осадку полигона Оценка проектирования систем разных типов –Трубоотведение для каждой скважины –Система коллекторов с более коротким трубопроводом к скважинам

10 Система коллекторов и трубопроводов

11 Система коллекторов и трубопроводов

12 Удаление конденсата По мере охлаждения газа, конденсируется влага Система трубопроводов должна быть спроектирована таким образом, чтобы обеспечить отвод конденсата в отстойники Конденсат собирается в конденсатосборниках и откачивается в требуемое место Дренаж происходит гравитационным путем

13 Газодувка / Станция сжигания Обеспечивает разрежение в скважинах Сжигает метан и другие органические газы, содержащиеся биогазе Может использоваться в сочетании с энергогенерирующей системой Необходима при запуске энергетической системы и во время простоя Гибкое проектирование для управления потоками газа в дальнейшем Необходимо располагать вдали от деревьев, ЛЭП или других объектов, которые могут быть подвержены воздействию тепла

14 Газодувка/Станция сжигания. Типичные элементы Влагоотделитель Газодувки Факел (открытый или закрытый) Пламегаситель Расходомер Газоанализатор на метан (необязательно) Панель управления (для контроля газодувки и пламени) Клапан автоматического выключения

15 Проектное решение Взаимопонимание между проектировщиками и строительной компанией Строительная компания с опытом работы на полигонах Безопасность персонала

16 Обеспечение качества Убедиться в том, что строительная фирма возводит систему, в соответствии с требованиями проекта Избегать бурить через нижний защитный слой Учитывать изменения в проекте Предоставление фактического плана системы

17 Эксплуатация системы по сбору биогаза Изменение характеристик полигона потребует изменений в эксплуатации системы сбора Каждый полигон и система сбора отличаются друг от друга, поэтому необходим технический специалист для формирования понимания того, как функционирует система Необходимы периодический мониторинг и регулировка

18 Мониторинг скважин Стандартные параметры: –Степень разряжения или давление –Метан –Кислород –Углекислый газ –Азот –Температура –Скорость потока –Глубина жидкости в скважине

19 Запуск системы биогаза Начните с низкого уровня разрежения Уровень разрежения или давления в каждой скважине должен равняться 0 Время от времени увеличивайте уровень разрежения в каждой скважине пока: –Количество кислорода достигнет 0,5 или 1%; или –Уровень разрежения достигает 50 мбар В результате увеличений уровень разрежения не должен превысить 10%

20 Эксплуатация системы биогаза Проводить периодические проверки каждой скважины –Минимум раз в месяц Поддерживать постоянный уровень: –Метан: 46-55% –Кислород: менее 1% –Азот: 2-14% –Температура: менее O C N.B. У каждого полигона имеются свои особенности и данные параметры могут быть не применимы в некоторых случаях

21 Кислород в свалочном газе Может попадать двумя путями: –Проникновение воздуха из общей массы отходов; или –Утечки в трубопроводе, коллекторах Если присутствие кислорода вызвано утечками, соотношение азота и кислорода должно быть ~4:1 В противном случае соотношение должно быть значительно больше –Причем высокое содержание азота не желательно, поскольку кислород может быть поглощен в общей массе отходов в ходе инфильтрации и не поддаваться измерению в газе

22 Выводы Разработка системы сбора и контроля должна происходить в соответствии с целями проекта Во время проектирования необходимо принять во внимание условия будущей эксплуатации, осадку полигона и управление конденсатом Управление процессом строительства очень важно Эксплуатация системы сбора требует осуществления постоянного мониторинга и регулировки

23 For More Information... Chad Leatherwood (SCS Engineers) –