Производство биогаза на городских свалках

Современные технологии производства биогаза позволяют использовать в качестве исходного субстрата практически любое сырье – мусор, его ферментируемые фракции, осадок городских сточных вод, отходы и жидкости от промышленной или сельскохозяйственной деятельности. Из этих никому не нужных отходов можно получать до 0,35 кубометров газа с килограмма сырья.

городская свалка

На свалке в естественных условиях в зависимости от температуры окружающей среды проходит три типа брожения. Термофильная ферментация происходит обычно в центре свалки при температуре от 55°C до 60°C. Мезофильное брожение протекает при температуре до 35°C и характерно для кишечной среды. Психрофильное брожение происходит при 18°C и обычно характеризуется образованием пузырьков болотного газа. Все эти процессы связаны между собой деятельностью различных семейств бактерий.

В промышленных биогенераторах производство газа образуется мезофильным образом, посколько процесс газообразования можно легко контролировать. Однако в Дании например наиболее распространены термофильные биореакторы.

На современных европейских свалках бытовой мусор складируется в специально огражденные ячейки, закрытые в нижней части и по бокам. В верхней части герметично натягивается пленка. Образующийся биогаз при разложении мусора оказывается в ловушке и постепенно отбирается из отверстия в верхней части пленки. Такая ячейка будет генерировать биогаз в течение нескольких десятилетий. В результате с тонны бытового мусора удается получить 60 кубометров биометана.

городская свалка

В ряде развитых стран активно внедряют идею коллективной переработки различных отходов в электрическую и тепловую энергию путем производства биогаза. Так, например, в Дании в 1990 году при поддержке правительства была построена биогазовая установка в городе Линтруп вблизи свалки промышленных отходов, сельскохозяйственных удобрений, навоза от ближайших ферм.

Кооператив из 62 фермерских хозяйств каждый день обеспечивал работу биогенератора 300 кубометрами навоза коров и свиней и 25 кубометрами отходов с боен. В субстрат также использовался ежедневно по 10 кубометров ила с очистных сооружений городской канализации, 20 кубометров промышленных и 5 кубометров фармацевтических отходов. При производительности 33 м3 биогаза на тонну отходов, биогазовая установка полностью обеспечивала газом тепловые сети города, где вырабатывалась электроэнергия и тепло. В результате город самостоятельно на 60% обеспечивал потребности жителей в электроэнергии и полностью в тепле. Переработанные отходы, превратившиеся в высококачественные органические удобрения, распределялись между фермерскими хозяйствами, а излишки реализовывались на сторону.