Odpady komunalne jako źródło biogazu dr inż. Mateusz Jakubiak Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska Katedra Kształtowania i Ochrony Środowiska jakubiak@agh.edu.pl Międzynarodowa Konferencja NGV Metan dla Motoryzacji Strefa Metanu w Miasteczku Ekologicznym na Targach POL-ECO-SYSTEM 2015, 27.10.2015 Poznań
Odpady komunalne Odpady powstające w gospodarstwach domowych, a także odpady niezawierające odpadów niebezpiecznych pochodzące od innych wytwórców, które ze względu na swój charakter lub skład są podobne do odpadów powstających w gospodarstwach domowych. Specyficzny charakter, zależny od: rodzaju zabudowy, nasycenia terenu obiektami usługowymi, wyposażenia technicznego i sanitarnego budynków (np. rodzaj ogrzewania), stanu zamożności mieszkańców, selektywnego zbierania surowców wtórnych, popularności kompostowani przydomowych, pory roku.
Odpady komunalne 10% 8% 2% 10% 35% odpady organiczne papier i tektura tworzywa sztuczne odpady biodegradowalne odpady mineralne 15% 20% szkło metale pozostałe Skład bioodpadów: - odpady ogrodowe, - resztki warzyw i owoców, - resztki potraw, - papier higieniczny, - papierowe filtry do kawy - itd.
produkt uboczny procesu utylizacji odpadów. Powstaje w wyniku fermentacji metanowej bioodpadów (proces beztlenowy). Skład: Metan (CH 4 ): 30-65% Dwutlenek węgla (CO 2 ): 20-40% Azot (N 2 ): 5-25% Zależne od: morfologii odpadów (zawartości frakcji organicznych) wilgotności zagęszczenia odpadów pokrycia (izolacji) odpadów Zagrożenie środowiska Źródło zielonej energii
Rozporządzenie Ministra Środowiska z dn. 24.03.2003 w sprawie szczegółowych wymagań dotyczących lokalizacji, budowy, eksploatacji i zamknięcia, jakim powinny podlegać poszczególne typy składowisk Obowiązek wyposażenia składowisk odpadów biodegradowalnych w instalację do ujmowania i odprowadzania gazu składowiskowego Energetyczne wykorzystanie Spalanie w pochodni
Studnie odgazowujące i kolektory zbiorcze Składowisko Pochodnia gazowa Instalacja zasysająca i oczyszczająca Ciepło Agregaty prądotwórcze Elektryczność
Rozwój energetycznego wykorzystania biogazu składowiskowego: 1993 r. 172 instalacje w UE 1998 r. 19 instalacji w PL Rok Liczba składowisk Składowiska z instalacja odgazowującą Udział składowisk Ze spalaniem gazu Bez odzysku energii - spalanie w pochodniach [%] Z gazem uchodzącym do atmosfery [%] Z odzyskiem energii [%] 2007 304 78 3 16 2008 340 81 3 19 2009 386 80 4,5 15,5 2010 403 78 6 16 2011 428 64,5 19,5 16 2012 430 57 29 14 Stan odgazowania składowisk w Polsce [opracowanie na podstawie roczników GUS 2008-2012 za Śliwka 2013]
Produkcja biogazu z odpadów komunalnych: 60-180 m 3 /Mg Średnia zawartość metanu w biogazie składowiskowym: 50% (w fazie stabilnej metanogenezy wynosi do 60%) Intensywna produkcja po zakończeniu eksploatacji składowiska: 10-15 lat Wartość opałowa biogazu składowiskowego: 12-22 MJ/m 3 Instalacja do energetycznego wykorzystania biogazu jest opłacalna dla składowisk o powierzchni większej niż 3 ha i miąższości odpadów przekraczającej 5 m
Literatura: Ciupryk M., Gaj K. 2004. Możliwości i korzyści utylizacji biogazu ze składowisk odpadów komunalnych, Ochrona Powietrza i Problemy Odpadów Vol. 38 nr 1, ss. 28-32. Grzesik K. 2005. Wykorzystanie biogazu jako źródła energii. W: Jakubiak M., Śliwka M. (red.) Zielone prądy w edukacji II edycja, Polskie Towarzystwo Inżynierii Ekologicznej Oddział Krakowski, Wyd. Art-Tekst. Kraków, ss. 21-30. Śliwka M. 2013. Możliwości wykorzystania gazu składowiskowego jako paliwa pojazdów mechanicznych w Polsce, Inżynieria Ekologiczna, 34, ss. 222-228. Zawieja I., Wolski P., Wolny L. 2010. Pozyskiwanie biogazu z odpadów deponowanych na składowiskach. Proceedings of ECOpole, 4(2), ss. 535-539.