Войти
Мониторинг свалочного газа - это процесс, с помощью которого собираются или выбросы с свалок находятся под электронным контролем. Свалочный газ можно измерить по мере его выхода со свалки («Мониторинг поверхности») или можно измерить по мере его сбора и перенаправления на электростанцию или факел («Мониторинг системы сбора»).
Мониторинг поверхности используется для проверки целостности крышек на отходах и проверки их состояния. мониторинг скважин. Это может дать предварительные указания на миграцию газа за пределы площадки. Типичный нормативный предел для метана составляет 500 частей на миллион (ppm) по объему (в Калифорнии AB 32 может снизить этот предел до 200 ppm). В Великобритании предел для окончательного ограничения на свалку составляет 1 * 10 миллиграммов на квадратный метр в секунду, а для временного ограничения - 1 * 10 мг / м / с (согласно измерениям с использованием «Руководства по мониторингу поверхности свалочного газа» Агентства по окружающей среде. выбросы »LFTGN 07, EA 2004). Мониторинг поверхности можно разделить на мгновенный и интегрированный . Мгновенный мониторинг заключается в хождении по поверхности полигона с пламенно-ионизационным детектором (FID). Интегрированный состоит из ходьбы по поверхности полигона с закачкой образца в мешок. Затем образец считывается с помощью ПИД или отправляется в лабораторию для полного анализа. Интегрированные нормативные пределы обычно составляют 50 ppm или меньше.
Газовые зонды, также известные как зонды периметра или миграции, используются для подземного мониторинга и обнаружения концентраций газа в окружающей среде вокруг зонда. Иногда несколько зондов используются на разных глубинах в одной точке. Зонды обычно образуют кольцо вокруг свалки. Расстояние между зондами варьируется, но редко превышает 300 метров. Типичный нормативный предел метана здесь составляет 50 000 частей на миллион (ppm) по объему, или 1% метана и 1,5% диоксида углерода выше геологических фоновых уровней в Великобритании (см. «Руководство по мониторингу свалочного газа» "LFTGN03, EA 2004).
Пробоотборники окружающего воздуха используются для контроля воздуха вокруг полигона на предмет чрезмерного количества метана и других газов. Основными пахучими соединениями являются сероводород (который также токсичен), и большинство населения, подвергающегося воздействию более 5 частей на миллиард, будут жаловаться (Всемирная организация здравоохранения: ВОЗ (2000), а также летучие органические кислоты. Рекомендации по качеству воздуха для Европы, 2-е изд. Копенгаген, региональные публикации Всемирной организации здравоохранения, европейская серия).
Мониторинг свалочного газа сам по себе может использоваться для диагностики. Когда есть опасения относительно возможности продолжающегося подповерхностного окисления или пожара на свалке, присутствие в свалочном газе соединений, которые более стабильны при высоких температурах такого события (выше 500 ° C), может свидетельствовать о таком происходящий процесс. Присутствие пропена, который может быть образован из пропана при температурах выше нескольких сотен градусов Цельсия, поддерживает высокие температуры. Присутствие повышенных концентраций дигидрогена (H 2) в свалочном газе также согласуется с повышенными температурами в удаленных местах на некотором расстоянии от газодобывающей скважины. Присутствие H 2 соответствует термической инактивации CO. 2-восстанавливающих микробов, которые обычно объединяют весь H 2, образующийся при ферментации органических кислот с CO. 2. с образованием метана (CH 4). Микробы, продуцирующие H 2, менее чувствительны к температуре, чем микробы, восстанавливающие CO. 2, так что повышенные температуры могут их инактивировать, и их восстановление может быть отложено по сравнению с продуцентами H 2.. Это может привести к производству H 2 без (обычно) соответствующего потребления, что приводит к повышенным концентрациям H 2 в свалочном газе (до>25% [об: об] при некоторые сайты). Термическая дезактивация сокращающих СО 2 микробов была использована для производства СО 2 (а не метана) из твердых бытовых отходов (Yu, et al., 2002).
Мониторинг системы сбора используется для проверки характеристик свалочного газа, собираемого системой извлечения газа. Мониторинг может производиться как на отдельной газодобывающей скважине, так и на электростанции (или факеле). В любом случае пользователи контролируют состав газа (CH 4, CO 2, O 2 и балансный газ), а также температуру, давление и расход.
Для мониторинга поверхности монитор может быть либо:
Для мониторинга системы сбора пользователи контролируют состав газа (% CH 4,% CO 2,% O 2 и балансировочный газ), а также температуру, давление и расход. Есть три различных способа измерения собранного газа.
Несколько методов были разработаны для оценки того, является ли свалочный газ (а не фильтрат ) источником летучих органических соединений (ЛОС) в пробах подземных вод. В сточных водах часто наблюдается повышенный уровень трития по сравнению с фоновыми грунтовыми водами, и выброс фильтрата (воды) может привести к повышению уровня трития в пробах загрязненных подземных вод, в то время как свалочный газ этого не делает.. Хотя компоненты свалочного газа могут вступать в реакцию с минералами и изменять неорганические компоненты, присутствующие в пробах подземных вод, такие как щелочность, кальций и магний, часто основной компонент фильтрата, хлорид, можно использовать для оценки того, повлиял ли фильтрат на образец.
Легкорастворимые ЛОС, такие как MtBE, диэтиловый эфир и тетрагидрофуран, являются свидетельством эффекта выщелачивания, поскольку они слишком растворимы в воде, чтобы мигрировать в свалочном газе.. Присутствие хорошо растворимых полу- летучих органических соединений, таких как фенолы, также согласуется с воздействием фильтрата на образец. Было показано, что повышенные концентрации растворенного CO. 2 являются признаком воздействия свалочного газа - это связано с тем, что не весь CO. 2 в свалочном газе сразу вступает в реакцию с минералами водоносного горизонта, в то время как такие реакции завершаются в фильтратах из-за наличию почв в качестве ежедневного укрытия в отходах. Чтобы оценить, распределяются ли ЛОС в грунтовых водах в определенном месте, например в контрольной скважине, можно сравнить концентрации газа в свободном пространстве и растворенных ЛОС. Если постоянная закона Генри, умноженная на концентрацию воды, значительно меньше измеренной концентрации газа, данные согласуются с выделением ЛОС из свалочного газа в грунтовые воды.
| Типичный состав свалочного газа | % (сухой объем) |
|---|---|
| Метан, CH 4 | 45-60 |
| Двуокись углерода, CO 2 | 40-60 |
| Азот, N 2 | 2- 5 |
| кислород, O 2 | 0,1-1,0 |
| сульфиды, дисульфиды, меркаптаны и т. Д. | 0-1,0 |
| Аммиак, NH 3 | 0,1-1,0 |
| водород, H 2 | 0-0,2 |
| оксид углерода, CO | 0-0,2 |
| Следы составляющих | 0,01-0,6 |
Точное процентное распределение будет зависеть от возраста полигона
Большинство свалок представляют собой крайне неоднородную среду как физически, так и биологически, и отобранный газовый состав может радикально меняться в пределах нескольких метров.
Мониторинг приповерхностной зоны дополнительно уязвим в течение коротких периодов времени для погодных явлений. При повышении атмосферного давления скорость утечки газа из полигона снижается и может даже стать отрицательной с возможностью попадания кислорода в верхние слои (аналогичный эффект наблюдается в составе воды в устье устье по мере того, как море прилив поднимается и опускается). Дифференциальная диффузия и растворимость газа (сильно изменяющаяся в зависимости от температуры и pH ) дополнительно усложняют это поведение. Эффекты туннелирования, когда крупные объекты (включая контрольные скважины) создают обходные пути внутрь полигона, могут расширить эту изменчивость на большую глубину в локализованных зонах. Такие явления могут создать впечатление, что биоактивность и состав газа изменяются гораздо более радикально и быстро, чем это есть на самом деле, и любая серия отдельных измерений в определенные моменты времени, вероятно, будет ненадежной из-за этой дисперсии.
Свалочный газ часто содержит значительные коррозионные вещества, такие как сероводород и диоксид серы, и они сокращают срок службы большей части оборудования для мониторинга, поскольку они вступают в реакцию с влагой (это также проблема для схем утилизации свалочного газа ).
Физическое оседание при разложении отходов делает системы мониторинга ствола скважины уязвимыми к поломке при перемещении веса материала и разрушении оборудования.
