Звалище осідає на 5-20% і навіть до 30-35% його глибини. Тому свердловини для видобутку звалищного газу з’єднують з колектором за допомогою гнучкого з’єднання. Найбільш популярним матеріалом для збору звалищного газу є поліетилен низького тиску (для надземного і підземного використання), полівінілхлорид (для підземного використання).

Огляд технологій використання звалищного газу.

Біогаз, який утворюється на звалищі, без попередньої очистки можна використовувати як паливо для котлів і печей, а після відповідної очистки – як паливо для газових двигунів і турбін. Застосовуються три основних методи використання звалищного газу: пряме спалювання, виробництво електроенергії, збагачення до якості природного газу.

Сирий звалищний газ (як правило після виділення конденсату і твердих частин)може постачатись прямо до промислового споживача для одержання тепла або для використання в якому-небудь технологічному процесі (одержання технологічного пару та інше). Горілки для звалищного газу в незначній мірі відрізняються від горілок, які використовуються для природного газу. Цей шлях використання газу являється найефективнішим при умові, що його використання безперервне.

Для одержання електроенергії із звалищного газу використовуються газові двигуни або газові турбіни. Вироблена електроенергія може використовуватись безпосередньо на площадці звалища або подаватись в мережу. Для покращення ефективності використання біогазу широко застосовують установки КТЕ, розміщені недалеко користувача, звалищний газ, до яких транспортується по трубах.

Для установок найбільшої потужності, які працюють на біогазі, широке використання знайшли двигуни внутрішнього згорання: газові двигуни з іскровим запалюванням і газодизельні двигуни. В США звалищний газ звичайно використовують для виробництва електроенергії в установках потужністю 1,0-1,5 МВт, а в Європі частіше використовують установки КТЕ меншої потужності. В жовтні 1995 року газовий двигун MAN типу Е254Е напрацював 100 тисяч годин на біогазі із звалища в Нідерландах. Газовий двигун працював майже постійно з січня і виробив 1500 МВт. Газові турбіни для виробництва електроенергії із звалищного газу раціонально використовувати при достатньо високому видобутку газу, по меншій мірі 1000 м3/рік (потужністю 2 МВт).

Звалищний газ являється понтеціальним джерелом корозії внаслідок вмісту в ньому хлористих сполук. Для попередження цього його очищують, наприклад, у фільтрі з активованим деревним вугіллям. Щоб ефективно захистити обладнання від корозії, загальний вміст хлору в звалищному газі необхідно знизити до 50 мг/м3. Сірководень як правило, також повинен бути виділений із звалищного газу для досягнення прийнятих екологічних показників установки.

Третім способом використання звалищного газу являється збагачення його до якості природного газу. При збагачені газ висушується, з нього видаляється діоксид вуглецю і інші сполуки. В наш час застосовуються три технології збагачення: промивання водою, адсорбція при зміні тиску і розділення за допомогою мембран. Однак, системи покращення якості звалищного газу поки що дуже дорогі і не знаходять широкого застосування в більшості країн.

Приклади комерційних установок добування і використання звалищного газу.

В таблиці 2 наведені характеристики деяких датських установок, які використовують звалищний газ.

Установка для використання звалищного газу в Дибдалі.

На малюнку 2 запропонована схема технологічного процесу установки для добування і комерційного використання біогазу на звалищі в Дибдалі (Данія).

Звалищний газ відводиться через вертикальні свердловини, виконані як під час заповнення звалища, так і після завершення захоронення. Газ спалюється в газовому двигуні, який обертає генератор, з’єднання з місцевою електромережею. Тепло від охолодження двигуна і відпрацьованих газів використовується для теплопостачання.

Технологічні характеристики установки в Дибдалі: площа звалища – 26 тисяч м2, глибина шару ТПВ – 15-25 м, об’єм ТПВ – 380 тисяч м3, виробництво по звалищному газі – 120 м3/год; випрацьована електрична потужність – 170 кВт; вироблена теплова потужність – 280 кВт.

Картонна фабрика в Перфліті (Великобританія).

Звалище в Авелі займає 24 га і дозволяє розташувати 3 млн. м3 ТПВ. Звалищний газ з вмістом 48% метану використовується на паперовій фабриці, розміщеній на відстані 4 км від звалища. Частина звалищного газу спалюється в паровому котлі. Пара використовується для виробництва електроенергії в паровій турбіні. Одержана гаряча вода використовується на фабриці. Залишок газу використовується в газовій турбіні також для виробництва електроенергії. Відпрацьовані гази після газової турбіни поступають в котел.

Газова турбіна в рік споживає, ТДж: природного газу – 243; звалищного газу – 200; керосину – 7. Вона приблизно виробляє 25500 МВт/год електроенергії. Паровий котел споживає в рік, ТДж: природного газу – 211; звалищного газу – 253; мазуту – 770. Він виробляє пару 445 тисяч т/рік. Для виробництва електроенергії біля 41000 МВт/год в паровій турбіні використовують пару 36 і 53 т/год. Із виробленого: в кількості 66500 МВт/год електроенергії експортується тільки 800 МВт/год.

Решта використовується на фабриці, покриває приблизно 90% загальної необхідності в електроенергії. З економічної точки зору це установка КТЕ була дуже успішною, так як мала термін окупності 4 роки.

Екологічні показники установок добування і використання звалищного газу.

Міграція в атмосферу метану з поверхні звалища земного шару щорічно складає 10-30 млрд. м3 або 8-20 млн.т. Для метану від усіх наземних джерел – 4%, що дозволяє рахувати розширення звалищ однією із причин збільшення концентрації метану в атмосфері. Цей процес сприяє підсиленню парникового ефекту. Вплив на підсилення парникового ефекту міграції в атмосферу одиниці маси метану в 21 раз сильніше, ніж одиниці маси вуглекислого газу.

Для ефективного добування звалищного газу потрібно таких інженерних заходів: виконання бокових поверхностей звалища газонепроникними; покриття звалища шаром ґрунту;