2010. május 6. Kertész Károly http/www.pamet.hu 1 Depóniagáz monitoring.

Az előadások a következő témára: "2010. május 6. Kertész Károly http/www.pamet.hu 1 Depóniagáz monitoring."— Előadás másolata:

1 2010. május 6. Kertész Károly http/www.pamet.hu 1 Depóniagáz monitoring

2 2010. május 6.Kertész Károly http/www.pamet.hu2 Depóniagáz A szilárd települési hulladákban található szerves anyag bomlásakor keletkező gázt hívjuk depóniagáznak. Helyesen művelt és lezárt lerakó esetén anaerob degradációról beszélhetünk. A képződő gáz fő összetevői a metán és szén-dioxid. A szilárd települési hulladákban található szerves anyag bomlásakor keletkező gázt hívjuk depóniagáznak. Helyesen művelt és lezárt lerakó esetén anaerob degradációról beszélhetünk. A képződő gáz fő összetevői a metán és szén-dioxid.

3 2010. május 6.Kertész Károly http/www.pamet.hu3 GWP GWP (Global Warming Potencial) - a globális felmelegedési potenciál, azt mutatja meg, hogy az adott időtartamban a vizsgált gáz azonos tömegű széndioxidhoz képest milyen mértékű üvegházhatást fejt ki. GWP (Global Warming Potencial) - a globális felmelegedési potenciál, azt mutatja meg, hogy az adott időtartamban a vizsgált gáz azonos tömegű széndioxidhoz képest milyen mértékű üvegházhatást fejt ki.

4 2010. május 6.Kertész Károly http/www.pamet.hu4 Metán kibocsátó források eloszlása az EU-ban az IPCC szerint

5 2010. május 6.Kertész Károly http/www.pamet.hu5 Gázfejlődés változása-1 Az I. fázis egy rövid abiotikus szakasz, rögtön a hulladék elhelyezése után, amikor a rendelkezésre álló oxigén (levegő) mellett a hulladékban jelenlevő vagy kívülről származó mikroorganizmusok a szerves anyag aerob lebontását végzik. A folyamatot részben a lerakóban csapdázódott levegő, a felszínközeli rétegeknél pedig az atmoszférából bejutó oxigén táplálja. Az aerob fermentáció eredménye a szén-dioxid, az ammónia és a víz, illetve az egyéb alkotórészek oxidációs termékei. A folyamat fontos tényezője a nedvesség, ami a mikroorganizmusok számára 60 %-nál optimális. A nedvesség egyaránt származhat magából a hulladékból vagy a lerakóba bejutó csapadékból történő utánpótlódásból. A folyamat exoterm, és a lezárást követő néhány nap, illetve hét alatt a hőmérséklet elérheti a 60-70°C-ot is. A nagy hőmérséklet gyakran öngyulladáshoz is vezethet. A lerakó átlagos belső hőmérséklete ebben a fázisban 40-60°C. Az I. fázis egy rövid abiotikus szakasz, rögtön a hulladék elhelyezése után, amikor a rendelkezésre álló oxigén (levegő) mellett a hulladékban jelenlevő vagy kívülről származó mikroorganizmusok a szerves anyag aerob lebontását végzik. A folyamatot részben a lerakóban csapdázódott levegő, a felszínközeli rétegeknél pedig az atmoszférából bejutó oxigén táplálja. Az aerob fermentáció eredménye a szén-dioxid, az ammónia és a víz, illetve az egyéb alkotórészek oxidációs termékei. A folyamat fontos tényezője a nedvesség, ami a mikroorganizmusok számára 60 %-nál optimális. A nedvesség egyaránt származhat magából a hulladékból vagy a lerakóba bejutó csapadékból történő utánpótlódásból. A folyamat exoterm, és a lezárást követő néhány nap, illetve hét alatt a hőmérséklet elérheti a 60-70°C-ot is. A nagy hőmérséklet gyakran öngyulladáshoz is vezethet. A lerakó átlagos belső hőmérséklete ebben a fázisban 40-60°C.

6 2010. május 6.Kertész Károly http/www.pamet.hu6 Gázfejlődés változása-2 Az anaerob lebomlás fázisai (II-V) A lerakó/biogázképződés körülményeit az anaerob (oxigénmentes) lebomlás jellemzi, a számára kedvező, elsősorban közepes (30-75°C) hőmérsékleti tartományban. Az anaerob lebomlás kezdeti szakaszában (II. fázis) illékony zsírsavak, szén-dioxid és hidrogén keletkezik. A gáz nitrogéntartalma csökken a szén-dioxid- és hidrogénképződés következtében. A III., ún. második közbülső anaerob fázis a metanogén baktériumok lassú növekedésével kezdődik. A metánkoncentráció nő, mialatt a hidrogén, a szén- dioxid és a zsírsavak koncentrációja csökken. Az anaerob lebomlás fázisai (II-V) A lerakó/biogázképződés körülményeit az anaerob (oxigénmentes) lebomlás jellemzi, a számára kedvező, elsősorban közepes (30-75°C) hőmérsékleti tartományban. Az anaerob lebomlás kezdeti szakaszában (II. fázis) illékony zsírsavak, szén-dioxid és hidrogén keletkezik. A gáz nitrogéntartalma csökken a szén-dioxid- és hidrogénképződés következtében. A III., ún. második közbülső anaerob fázis a metanogén baktériumok lassú növekedésével kezdődik. A metánkoncentráció nő, mialatt a hidrogén, a szén- dioxid és a zsírsavak koncentrációja csökken. A IV., ún. metán fázisban 50-60 % metántartalomnál stabilizálódik a gázképződés, ami a zsírsavak és a hidrogén alacsony szinten történő tartását eredményezi. A IV., ún. metán fázisban 50-60 % metántartalomnál stabilizálódik a gázképződés, ami a zsírsavak és a hidrogén alacsony szinten történő tartását eredményezi. A VI. fázisban csak az ellenálló szerves szén marad az elhelyezett hulladékban. A metántermelődés jelentősen visszaesik, koncentrációja olyan kicsi lesz, hogy nitrogén jelenik meg a gázokban a légköri diffúzió miatt. A VI. fázisban csak az ellenálló szerves szén marad az elhelyezett hulladékban. A metántermelődés jelentősen visszaesik, koncentrációja olyan kicsi lesz, hogy nitrogén jelenik meg a gázokban a légköri diffúzió miatt.

7 2010. május 6.Kertész Károly http/www.pamet.hu7 Aktív gázgyűjtő rendszer Az aktív rendszer a lerakó peremén és a lerakóban hálózatosan elhelyezett csövekből áll. A csövek lehetnek függőleges vagy vízszintes elhelyezésűek. Az aktív rendszer a lerakó peremén és a lerakóban hálózatosan elhelyezett csövekből áll. A csövek lehetnek függőleges vagy vízszintes elhelyezésűek. Az egyes kutakat és csöveket egy fővezeték köti össze, amelynek a végén egy kompresszor van. Ezzel a kompresszorral hozzák létre a fővezetékben a vákuumot. Az egyes kutakat és csöveket egy fővezeték köti össze, amelynek a végén egy kompresszor van. Ezzel a kompresszorral hozzák létre a fővezetékben a vákuumot. Amikor a vákuum létrejön, kialakul egy hatásterület, amely a kutakkal behálózott területre terjed ki. Amikor a vákuum létrejön, kialakul egy hatásterület, amely a kutakkal behálózott területre terjed ki.

8 2010. május 6.Kertész Károly http/www.pamet.hu8 Monitoring Cél: Cél: A depóniatestben zajló degradációs folyamat diagnosztizálása. A depóniatestben zajló degradációs folyamat diagnosztizálása. Hasznosíthatóság megalapozása, gázkitermelés optimalizálása Hasznosíthatóság megalapozása, gázkitermelés optimalizálása Tűz és robbanásveszély megelőzése (a metán és levegő keveréke 5-15 térfogat-% metánkoncentráció esetén robbanásveszélyes). Tűz és robbanásveszély megelőzése (a metán és levegő keveréke 5-15 térfogat-% metánkoncentráció esetén robbanásveszélyes).

9 2010. május 6.Kertész Károly http/www.pamet.hu9 Vizsgálandó jellemzők Barometrikus nyomás, Barometrikus nyomás, Gáznyomás, Gáznyomás, Gázhőmérséklet, Gázhőmérséklet, Gázhozam a mintavételi ponton Gázhozam a mintavételi ponton Gázösszetétel: Gázösszetétel: metán, szén-dioxid, oxigén, szén-monoxid, kén-hidrogén. metán, szén-dioxid, oxigén, szén-monoxid, kén-hidrogén.

10 2010. május 6.Kertész Károly http/www.pamet.hu10 Metán és széndioxid mérés elve NDIR (Non Dispersive Infra Red) NDIR (Non Dispersive Infra Red) A közepes infravörös tartományban a komponensek azonosítására alkalmas spektrumtartományok abszorbciójának mérése

11 2010. május 6.Kertész Károly http/www.pamet.hu11 Gázprognózis Az anaerob biodegradáció folyamatának leírására, illetve annak a hulladéklerakókra érvényes változatára leginkább a Rettenberger-Tabarasan kutatópárosok által kidolgozott modell alkalmazható, mely a szerves anyag tartalmon túl a hulladéklerakóban uralkodó hőmérsékletet és kialakítási módot (η tényezők) is figyelembe veszi. Az anaerob biodegradáció folyamatának leírására, illetve annak a hulladéklerakókra érvényes változatára leginkább a Rettenberger-Tabarasan kutatópárosok által kidolgozott modell alkalmazható, mely a szerves anyag tartalmon túl a hulladéklerakóban uralkodó hőmérsékletet és kialakítási módot (η tényezők) is figyelembe veszi. Gt=1,868*TOC*(0,014T+0,28)*ηab* ηf* ηM*(1-10 -k*t) Gt=1,868*TOC*(0,014T+0,28)*ηab* ηf* ηM*(1-10 -k*t) A képlet alapján a Magyarországon lerakásra kerülő ~5,2 millió t/év kommunális hulladékból ~1400 millió m3/év mennyiségű depóniagáz szabadul fel A képlet alapján a Magyarországon lerakásra kerülő ~5,2 millió t/év kommunális hulladékból ~1400 millió m3/év mennyiségű depóniagáz szabadul fel A hulladéklerakás koncentrációjával (kistelepülési hulladéklerakók felszámolása és regionális hulladéklerakók létesítése) a depóniagáz kinyerés és hasznosítás gazdaságossá válik. A hulladéklerakás koncentrációjával (kistelepülési hulladéklerakók felszámolása és regionális hulladéklerakók létesítése) a depóniagáz kinyerés és hasznosítás gazdaságossá válik.

12 2010. május 6.Kertész Károly http/www.pamet.hu12 Eredmények értelmezése A mérési eredményeket össze kell hasonlítani a gázfejlődés változására vonatkozó szakirodalmi és helyszínen korábban mért adatokkal. A mérési eredményeket össze kell hasonlítani a gázfejlődés változására vonatkozó szakirodalmi és helyszínen korábban mért adatokkal. Validálni lehet a korábban készített gázprognózishoz használt tapasztalati összefüggéseket Validálni lehet a korábban készített gázprognózishoz használt tapasztalati összefüggéseket