Сьогодні широко розповсюджена думка, що захоронення ТПВ на спеціальних полігонах економічніше і універсальніше, ніж спалювання, і в деяких країнах ТПВ в основному вивозять на звалища і полігони. Так, кількість ТПВ, що захороненні на звалищах і полігонах, в Нідерландах – 45-55, США – 62-85, Канаді – 93-96, Росії – 97%.

Підготовка сучасного полігону ТПВ включає ущільнення і гідроізоляцію дна, обладнання дренажної системи для виводу фільтраційних вод, прокладку труб для збору утвореного біогазу, однак така практика появилася лише в останнє десятиліття. Сміття, яке захоронили пересипають шарами піску чи глини. При закритті полігону товщина покривного шару ґрунту звичайно складає близько 0,5 м. В більшості розвинутих країн осад стічних вод після попереднього зневоднення утилізується разом з ТПВ. Для виділення газів, що утворюються на звалищах, використовуються системи природних і штучних вентиляцій, а також запобігається бокове переміщення звалищного газу. ТПВ на звалищах піддаються утрамбовуванню за допомогою спеціальних тракторів-трамбувальників.

Захоронення ТПВ на звалищах пов’язані з екологічними проблемами: значними викидами в атмосферу метану (що призводить до підвищення парникового ефекту), забруднення підземних вод, неприємним запахом, розвитком хвороботворних бактерій. Самий ефективний метод скоротити вихід в атмосферу метану з полігонів ТПВ – це його збір і використання. Звалищний газ почали добувати в багатьох країнах на початку 80-х років з метою запобігання екологічних проблем, пожеж і вибухів. Пізніше широке розповсюдження одержало енергетичне використання звалищного газу.

Особливості утворення біогазу із ТПВ на звалищах і полігонах.

Утворення звалищного газу являється результатом розкладу органічної частини ТПВ при анаеробних умовах, які виникають незабаром після санітарного захоронення відходів. В товщі звалищних відкладів переважають анаеробні мікробіологічні процеси, а мікробіологічне окислення проходить лише в самому верхньому шарі ґрунту (звичайно не більше 1м). Для великих полігонів ТПВ характерна підвищена температура в анаеробній зоні, звичайно вона коливається від 25 до 35С, інколи досягає на поверхневих ділянках 50-55С. Звалищний газ утворюється як на звичайних так і на санітарних звалищах (полігонах), однак при санітарному захороненні його утворюється більше.

В Європейському Союзі в якості типового прийнятий наступний склад ТПВ, % (мас) сухої речовини: харчові відходи – 20-50; побутові відходи – 12-18; папір і картон – 20-42; текстиль – 1-6; пластмаса – 3-8; деревина – 1-8; скло – 4-12; метали – 3-12; інші неорганічні відходи – 1-20. Значні коливання в числових значеннях більше відображають розбіжності в правилах класифікації різних країн, ніж дійсні розбіжності в правилах класифікації між відходами. За останні роки значно змінився склад ТПВ, зросла їх органічна частина, в першу чергу за рахунок пакувальних матеріалів таких як папір, картон. Це привело до того, що із ТПВ сьогодні утворюється більше звалищного газу.

Вологість ТПВ звичайно приймається рівна 35%, середня величина біологічно розташованої органічної речовини в ТПВ – 75% маси сухих відходів. Середня густина ТПВ в місцях їх збору 140-180 кг/м3, але при спеціальному механічному ущільненні на полігонах вона збільшується до 600-800 кг/м3 і більше. В більшості розвинутих країн ТПВ при захороненні ущільнюють до 900-1000 кг/м3. Це дозволяє не тільки ефективно використовувати об’єм полігону і продовжити термін його служби, але і забезпечити більш раннє утворення метану і стабільність його виходу на протязі багатьох років.

Життєдіяльність різноманітної мікрофлори веде до глибокої анаеробної мінералізації органічних речовин звалища і до утворення біогазу, подібно до того який одержують при твердофазній ферментації рослинних і тваринних відходів. Він утримує 40-60% – метану, 30-45% – вуглекислого газу, декілька процентів азоту, решта – домішки. Теплоутворююча здатність звалищного газу – 17-20 мДж/м3.

Теоретично біологічний розклад ТПВ 1т дає біля 400 м3 звалищного газу, який містить 55% метану. На практиці умови на звалищах не ідеальні і там містяться приблизно ј органічних відходів. Більше того, навіть на добре спроектованих і управляючих санітарних звалищах може бути видобуто тільки біля 70% звалищного газу, що виділяється. Так що більш реальною, підтвердженою практикою являється величина виходу звалищного газу 100 м3/т ТПВ з вмістом метану 55%.

Із усіх сучасних систем по видобутку біогазу звалища –– найбільш великі. Навіть найбільші промислові біогазові установки (з об’ємом реактора біля 10000 м3) менше середнього звалища в тисячі раз.

Органічні речовини розкладаються на звалищах приблизно на протязі 20 років. Активне газоутворення в товщі складених відходів починається приблизно з третього року від початку складання, поступово зростає, і продовжується 10 – 15 років, після чого процес поступово сповільнюється. Тому при середньому виході звалищного газу 100м3/т ТПВ середня швидкість виходу його приймається, як правило, 5м3/т ТПВ в рік. Це цифра підтверджується даними про експлуатації 86 систем збору звалищного газу в різних країнах.

Виділення біогазу залежить від багатьох параметрів: вологості, кислотності, хімічного складу, морфологічного стану і росту ТПВ являється визначенням для складу біогазу і для інтенсивності його виділення. Максимальна інтенсивність газоутворення на одиницю сухої маси ТПВ одержана для наймолодших шарів анаеробної зони на глибині приблизно 4м. Одержано, що оптимальна для виділення біогазу температура ТПВ – 35-40С, вологість – 90-96%.

Потенціал, добування і використання звалищного газу в різних країнах.

Оцінка потенціалу біогазу із ТПВ може бути виконана на основі середнього (експериментально підтвердженого) виділення біогазу 100 м3/т ТПВ. Результати розрахунку потенціалу звалищного газу в країнах ЄС показані в таблиці 1. В ЄС він наближається до 9 млрд. м3/рік. В США