WO2020251407A1 - System for active degasification of solid domestic waste and solid municipal waste disposal sites - Google Patents

System for active degasification of solid domestic waste and solid municipal waste disposal sites Download PDF

Info

Publication number
WO2020251407A1
WO2020251407A1 PCT/RU2020/050112 RU2020050112W WO2020251407A1 WO 2020251407 A1 WO2020251407 A1 WO 2020251407A1 RU 2020050112 W RU2020050112 W RU 2020050112W WO 2020251407 A1 WO2020251407 A1 WO 2020251407A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
gas
drains
biogas
pipes
waste
Prior art date
Application number
PCT/RU2020/050112
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Владислав Николаевич ПРОСКУРЯКОВ
Бенгт Тони ЗЕТТЕРФЕЛЬД
Тиль Питер ДЕ ЗВАРТ
Original Assignee
Владислав Николаевич ПРОСКУРЯКОВ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Владислав Николаевич ПРОСКУРЯКОВ filed Critical Владислав Николаевич ПРОСКУРЯКОВ
Publication of WO2020251407A1 publication Critical patent/WO2020251407A1/en

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B1/00—Dumping solid waste
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/20—Waste processing or separation

Definitions

  • the invention relates to the neutralization of solid household and municipal waste (MSW, MSW) and admitted to the disposal of industrial waste with them, namely, to the system of collection and removal of biogas at the landfill of MSW and MSW.
  • biogas yield per ton of dry matter of waste depends on both the thermodynamic conditions of biosynthesis and the type of waste. Based on the operating experience of operating plants, there are the following results for the biogas yield (methane) per ton of dry matter:
  • the complexity of the process of extracting and directing biogas to the consumer is associated with the uneven concentration and composition of biogas in the volume of waste at their storage sites.
  • the presence of drainage water containing colloidal and dispersed particles leads to clogging of biogas collection collectors, which are usually filter pipes.
  • the disadvantages of this method include clogging of the filter pipes, the need for periodic removal of condensate formed in the lower segment of the filter pipes, the inability to regulate the biogas composition.
  • a known method for collecting and discharging biogas using a vertical gas drainage system in the form of wells equipped from the surface of the formed landfill and complemented by a horizontal gas drainage system in the form of a developed network of horizontal drains laid under an insulating coating in the upper layer of waste (Federal Republic of Germany Patent N ° 3425785, MKI B 09 B 1/00, 1986).
  • a known method for collecting and removing biogas which includes the preparation foundations, installation of vertical gas drainage, layer-by-layer stacking of waste with sprinkling of insulating layers, installation of a horizontal gas drainage system, installation of an insulating coating for the surface of the formed landfill, while biogas and filtrate are removed from a well, the upper end of which is equipped with a plug with holes for pipelines using a gas collector and an airlift installed inside the well (Patent RU N ° 2242299, MKI: V 09 V 1/00, 3/00, publ. 20.12.2004).
  • the disadvantage of this method is the lack of the possibility of extracting and discharging biogas for disposal before the end of the formation of the waste array, as well as the deterioration of the environmental situation during the emission of biogas into the atmosphere.
  • a known system for implementing a method for extracting biogas containing collectors, collectors-mixers and transport pipelines connected to the compressor station, characterized in that the collectors are made in the form of branches of corrugated, perforated filter pipes with perforations located between the corrugations on surfaces of a smaller diameter, some ends of the filter pipe branches are free from fastening, while others are connected to a common mixing tank by means of inlet nozzles equipped with gas flow meters, control valves and samplers, and the mixing tank is connected to the compressor station by a transport pipeline.
  • the compressor station is connected to the consumer by a main pipeline equipped with a pipe for discharging and burning excess biogas (analogue - RF patent N ° 2127608, IPC A61 L 11/00, ⁇ 09 ⁇ 1/00 (1995.01), 1999).
  • the disadvantages of the system are the insufficient number of degassing pipes, clogging of the filter pipes, the need to periodically remove the condensate formed in the pipes, the inability to regulate the biogas composition.
  • a flexible plastic section is used as a drainage pipe, and this section is surrounded by filter material along its outer circumference, while it is preferable the filter material contains thermally bonded polypropylene fibers, and the drainage pipes are installed at a distance of 1-7 m from each other, vertically less than 4 m from the bottom insulation of the waste processing site and the drainage system, and preferably drainage pipes are installed at the waste processing site on such depth that the drainage pipes form a connection with the drainage system already present at the waste treatment site.
  • the upper insulation contains a layer of mineral insulating material, while the drainage layer is selected from a layer of porous material, a drainage mat and a drainage channel made of a porous material, and the drainage layer is configured to maintain a reduced pressure in the specified drainage layer, while the drainage layer is configured to supply water to drain pipes.
  • the pipe system is designed to maintain a reduced pressure in the drain pipes installed at the waste processing site, while the pipe system is designed to supply water to the drain pipes (see patent EA N ° 027813, IPC ⁇ 09 ⁇ 1/00 (2006.01), 201 1 g). This decision was made for a prototype.
  • the disadvantages of the system implemented in the method are: low efficiency of biogas extraction, both in volume, due to the suboptimal location of drains, and in terms of the quality of the extracted biogas, because filtering material located along the entire length of the drainage pipe reduces the effectiveness of reduced or increased pressures, which, in turn, leads to a deterioration in the ecology of the environment; lack of the ability to regulate the qualitative composition of biogas at the exit its quality is different in different places of the waste disposal site; the need for frequent removal of condensate formed in the pipes, because condensate forms along the entire length of the main pipe.
  • the technical problem solved by the invention is to increase the efficiency of biogas extraction to stabilize solid waste storage sites, improve the ecology of the environment, ensuring the supply of a given biogas composition to consumers, reducing the frequency of condensate removal.
  • each gas gathering cluster is connected via horizontal outlet pipes to a closed system of horizontal pipes that are connected to condensate collectors, a compressor, a gas compressor, a flare system, while the system is equipped with a station for automatic regulation of the biogas flow from each gas gathering cluster and an automated control system.
  • the drainage pipes of the drain are made with a length of no more than 3 m, with an inner diameter of 15-25 mm.
  • Horizontal pipes of gas-gathering clusters are made with an inner diameter of 15-25 mm.
  • Horizontal pipes of a closed system are made of polymeric materials with a diameter of 40-60 mm.
  • the number of drains in each cluster was selected taking into account the analysis gas recovery.
  • the technical result from the use of all the essential features of the invention is to increase the efficiency of biogas extraction to stabilize solid waste storage sites, improve the ecology of the environment, ensure the supply of a given biogas composition to consumers, reduce the frequency of condensate removal, and improve the quality of the gas obtained at the outlet.
  • gas-gathering clusters that combine vertical drainage flexible drains by connecting the gas outlet pipes of each drain through tees and horizontal pipes provides a closed system that does not allow gas, passing through the drains, to accumulate in the upper layer of waste.
  • the presence of clusters makes it possible to regulate the collection of high-quality gas, excluding or minimizing the supply of "bad gas" from the corresponding cluster, and the location in each cluster of drains of the next row with an offset relative to the drains of the previous row contributes to the most complete gas recovery, because their area of action, in the top view, is a circle and at the indicated location is the most optimal.
  • Main horizontal gas collecting pipes made of polymeric materials with a diameter of 40-60 mm allow to ensure high rates of biogas flow, thereby reducing the formation of condensate and, as a result, minimizing the possibility of waterlocks in the gas collecting system, as well as providing the possibility of backflushing to remove water locks, which is practically impossible when using traditional pipes with a diameter of 60 mm and more.
  • the gas compressor creates negative pressure in the gas collection system, which contributes to more efficient extraction of biogas from gas gathering clusters;
  • the compressor creates pressure for "backflushing", which allows the main horizontal gas collecting pipes to be released from water locks, returning the accumulated moisture and condensate to the landfill body through flexible gas collecting drains, as well as to carry out additional irrigation of the landfill body using the collected condensate from the condensate collectors, as well as the collected the landfill filtrate, thereby intensifying the biodegradation processes of organic fractions of the landfill body, positively affecting the gas formation process.
  • the control system allows for optimal adjustment of the biogas flow from each individual gas-gathering cluster, optimizing the operation of biogas utilization systems at the consumer, adapting the active degassing system to changing operating conditions.
  • FIG. 1 General view of the active degassing system
  • FIG. 2 node of vertical drainage flexible drain 1;
  • FIG. 5 is a general view of the heating cable system
  • FIG. 6 structure of a self-regulating heating cable.
  • the active degassing system is intended for use at landfills of solid domestic waste and solid municipal waste.
  • the active degassing system (Fig. 1) contains vertical drainage flexible drains 1 (Figs. 2 - 4), consisting of pre-fabricated plastic cores 2, which are wrapped in a filtering gas-water-permeable nonwoven fabric 3, consisting of thermally bonded polymer fibers.
  • the filter material 3 is designed so that it is prevented from clogging with soil particles, while it is sufficiently permeable to liquid and gas to allow vertical movement of liquid and gas through the drainage flexible drains 1.
  • the term "vertical” should be understood to mean installation up to an angle at least 45 ° relative to surface level. It means that vertical drains can be installed at an angle.
  • Vertical drainage flexible drains 1 are equipped with plastic arms 4, connected in the upper part with gas outlet plastic pipes 5 with an inner diameter of 15-25 mm, no more than 3 m long (Figs. 2-4).
  • Vertical drainage flexible drains 1 through gas outlet pipes 5, equipped with tees 6, are connected to horizontal pipes 7 with an inner diameter of 15-25 mm.
  • Horizontal pipes 7 are interconnected so that they form separate gas-gathering clusters 8.
  • Each gas-gathering cluster 8 is connected through horizontal outlet pipes 9 to a closed system of horizontal pipes 10 made of polymeric materials with a diameter of 40-60 mm.
  • the closed system of horizontal pipes 10 is connected to condensate traps 11, compressor 12, gas compressor 13, flare system 14.
  • drains 1 in each gas-gathering cluster 8 must be installed so that drains 1 of the next row 15 are placed with an offset relative to the drains of the previous row 16.
  • the number of drains 1 in each cluster 8 is selected taking into account analysis of the quantitative and qualitative composition of gas.
  • the active degassing system is equipped with a station 17 for automatic regulation of the biogas flow from each gas-gathering cluster 8 and an automated control system 18.
  • Condensate collectors 1 consist of pipes made of polymer materials and fittings 19 (figure 5).
  • Compressor 12 is designed for backflushing a closed system of horizontal pipes 10, horizontal outlet pipes 9, and horizontal pipes 7, gas gathering clusters 8.
  • a gas compressor 13 is installed.
  • the automated control system 18 provides remote monitoring and control of gas flows from each gas gathering cluster 8 using a cloud-based software application that maximizes biogas collection and also monitors its quality.
  • the algorithm of the biogas collection system can be tuned to maximize the methane flow in accordance with the given parameters of the biogas composition.
  • the automated control system 18 is based on data transmission equipment from the biogas flow automatic regulation station 17 to a web platform of algorithms and analytics for real-time monitoring and remote control of landfill gas flows.
  • the 18 Automated Control System analytic cloud platform is available 24/7 for desktops, laptops or tablets.
  • the software user interface allows remote monitoring and control, and provides users with a performance dashboard, map and table view interfaces, and reports in real time, as well as improve the efficiency of the biogas collection system
  • the automated control system 18 analyzes the gas composition ( ⁇ 4 , ⁇ 2, ⁇ 2 and ballast gases), flow rate, biogas temperature and pressure drop, as well as active control of the flow from each gas-gathering cluster 8.
  • Station 17 for automatic regulation of the biogas flow from each gas-collecting cluster 8 allows to optimize the quality of the biogas flow by connecting gas flows from a specific gas-collecting cluster.
  • Station 17 for automatic regulation of the biogas flow is an equipment mounted on a horizontal gas pipeline from each gas-gathering cluster 8 with a controller package of sensors that remotely monitors the differential pressure, flow rate, biogas temperature, atmospheric pressure, CPU, CO2, O2 and ballast gas (designed for N2 a (See also "traces" of other ballast gases).
  • the controller is also equipped with automatic precision ball valves that regulate the flow of biogas from each cluster based on a control algorithm to maximize the amount of methane in the biogas (conditionally detailed diagram not shown).
  • Flare system 14 allows, in emergency situations, as well as during routine maintenance of ground systems, to burn the entire biogas flow.
  • An active degassing system for installation in countries with cold climates can be equipped with a 19 heating cable system (see Fig. 5).
  • the heating cable system 19 allows you to work effectively at subzero ambient temperatures.
  • the electrical heating system of a closed system of horizontal pipes 10 consists of a self-regulating heating cable 20, thermal insulation 21, gas pipeline temperature sensors 22 and ambient temperature 22a, a distribution network, junction boxes (RC), control cabinets ( ⁇ ), control cables 23.
  • Self-regulating cable 20 (see Fig. 6) has two copper conductors through which electricity is supplied. Between them is the key device of the entire cable - a conductive heating matrix 24. Each of its elements is connected to an electrical circuit in parallel between copper power wires. It is this matrix that is the heating and regulating element. From above, the entire electrical structure is wrapped in a layer of thermal protection 25. Next, there is a shielding braid 26, which protects the cable from external electromagnetic influences, and the cable ground is also connected to it. Finally, on top of the cable has a protective coating 27, which protects it from mechanical damage.
  • the operation of the self-regulating heating cable 20 is based on the simple property of an electrical conductor. When heated, its resistance increases, and the higher the resistance, the lower the current strength, and, consequently, the power expended.
  • the section of the cable that is in a colder place has less resistance. A greater current flows through the heating matrix in this section, which leads to greater heating of the cable and more intensive heating of the main horizontal gas collecting pipes. Where the temperature is higher, the resistance of the matrix is greater and the current flowing through it is less.
  • the creation of an active degassing system at a solid waste and municipal solid waste landfill includes the following stages:
  • drains 1 are arranged in rows, drains 1 of each subsequent rows 15 are placed with an offset relative to drains 1 of the previous row 16; connecting each gas gathering cluster 8 through horizontal outlet pipes 9 to a closed system of horizontal pipes Yu;
  • the control of the active degassing system is provided by the station 17 for automatic regulation of the biogas flow from each gas-gathering cluster 8 and the automated control system 18.
  • the active degassing system can be equipped with a heating cable system 19.
  • the biogas flow rises and through the head 4 enters the gas outlet plastic pipes 5, from where it flows into the horizontal pipes 7, which form separate closed gas-collecting clusters 8. Since the vertical drainage flexible drains 1 are equipped with plastic heads 4 s gas outlet plastic pipes 5, poor quality biogas (with a high content of oxygen and carbon dioxide), formed in the uppermost layer of the landfill (about 3 meters from the surface) does not enter the gas collection system, which also excludes the "suction" of air from outside.
  • Horizontal pipes 10 with a diameter of 40-60 mm are made of polymeric materials, which allows to obtain higher biogas flow rates, thereby reducing the formation of condensate and, as a consequence, the maximum reduction in the possibility of the formation of water locks in the system, which is impossible in a system with large pipe diameters. Since each gas-gathering cluster 8 can have a gas of different quality, in order for the gas to reach the consumer with the optimal quality gas, it is necessary to mix gas from different clusters in the required proportion.
  • the automated control system 18 transmits data from the automatic biogas flow control station 17 to a web platform of algorithms and analytics for real-time monitoring and remote control of landfill gas flows.
  • the 18 Automated Control System analytic cloud platform is available 24/7 for desktops, laptops or tablets.
  • the software user interface allows remote monitoring and control, and provides users with a performance dashboard, map and table view interfaces, and real-time reports, and improve the efficiency of the biogas collection system
  • the automated control system 18 analyzes the gas composition ( ⁇ 4, ⁇ 2, ⁇ 2 and ballast gases), flow rate, biogas temperature and pressure drop, as well as active control of the flow from each gas-gathering cluster 8.
  • Station 17 for automatic regulation of the biogas flow from each gas-collecting cluster 8 allows to optimize the quality of the biogas flow by connecting gas flows from a specific gas-collecting cluster.
  • Station 17 for automatic regulation of the biogas flow is an equipment mounted on a horizontal gas pipeline from each gas gathering cluster 8 with a package of sensors that remotely controls the differential pressure, flow rate, biogas temperature, atmospheric pressure, ChU, CO2, O2 and ballast gas (designed for N2 and "Traces” of other ballast gases).
  • the controller is also equipped with automatic precision ball valves that regulate the flow of biogas from each cluster based on a control algorithm to maximize the amount of methane in the biogas (conditionally detailed diagram not shown).
  • gas of optimal quality gets into the closed system of horizontal pipes 10 for further processing.
  • the filtrate (lenses of the filtrate in the landfill body), formed by the biodegradation of organic fractions of the landfill body, through the non-woven material of the flexible gas collection drain shell, consisting of thermally bonded polymer fibers, penetrates into the flexible gas collection drain along its entire length, and through the cavities of the plastic core, the filtrate back through the non-woven material of the flexible gas-collecting drain shell, it is evenly distributed in the landfill body, thereby improving the biodegradation of organic fractions, contributing to the formation of more biogas.
  • the negative pressure created by the compressor or other known methods in the active degassing system contributes to a more efficient pumping of biogas from the gas-collecting clusters.
  • the active degassing system is equipped with a gas compressor for "backflushing", which allows back pressure to release the closed system of horizontal pipes 10 from water locks, returning the accumulated moisture and condensate to the landfill body through vertical drainage flexible drains 1, equipped with plastic heads 4 with plastic gas pipes 5 ...
  • the customizable control system allows you to optimal adjustment of the biogas flow from each individual gas cluster, optimizing the operation of biogas utilization systems (biogas CHP, gas turbine purification system, with the production of commercial gases) at the consumer, quickly adapting the active degassing system to changing operating conditions.
  • biogas utilization systems biogas CHP, gas turbine purification system, with the production of commercial gases
  • Connecting parts (bushings for flanges, transitions, bends, tees, etc.) for polyethylene pipes are provided according to TU-6-19-051 - 539-85.
  • shut-off valves the operating conditions for gas pressure and temperature should be taken into account.
  • the claimed invention can be used for decontamination of landfills of solid household and municipal waste (MSW, MSW) and industrial waste allowed for disposal with them.
  • MSW solid household and municipal waste
  • MSW industrial waste allowed for disposal with them.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

The invention relates to the decontamination of solid domestic and municipal waste and industrial waste permitted to be disposed therewith, more specifically to a system for collecting and removing biogas at a disposal site. A system for active degasification comprises flexible vertical venting drains consisting of pre-manufactured plastic cores which are wrapped in filtering gas-and-water-permeable nonwoven material made of thermally bonded polymer fibres. The flexible vertical venting drains are provided with plastics caps connected in the upper part to gas-removing plastic pipes and provided with T joints. The system consists of separate gas-collecting clusters. The technical result consists in increasing the efficiency of extracting biogas in order to stabilize disposal sites for storing solid waste.

Description

СИСТЕМА АКТИВНОЙ ДЕГАЗАЦИИ ПОЛИГОНОВ ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ И ТВЕРДЫХ КОММУНАЛЬНЫХ ОТХОДОВ. SYSTEM OF ACTIVE DEGASSING OF SOLID WASTE AND SOLID Municipal WASTE LANDS.
Область техники Technology area
Изобретение относится к обезвреживанию твердых бытовых и коммунальных отходов (ТБО, ТКО) и допускаемых к размещению с ними промышленных отходов, а именно к системе сбора и отвода биогаза на полигоне ТБО и ТКО. The invention relates to the neutralization of solid household and municipal waste (MSW, MSW) and admitted to the disposal of industrial waste with them, namely, to the system of collection and removal of biogas at the landfill of MSW and MSW.
Предшествующий уровень техники Prior art
Образование биогаза связано с анаэробным биосинтезом метана, который естественно и постоянно протекает в рыхлых слоях отходов при условии их герметичного хранения на полигонах. Постоянное выделение биогаза в атмосферу вызывает ухудшение экологической обстановки вследствие наличия в нем вредных веществ, таких как метан и углекислый газ. Кроме того, выделение биогаза вызывает постоянное самовозгорание отходов на полигонах их хранения. Выход биогаза на тонну сухого вещества отходов зависит как от термодинамических условий биосинтеза, так и от типа отходов. По опыту эксплуатации действующих установок имеются следующие результаты по выходу биогаза (по метану) на тонну сухого вещества: The formation of biogas is associated with the anaerobic biosynthesis of methane, which naturally and constantly occurs in loose layers of waste, provided they are sealed at landfills. The constant release of biogas into the atmosphere causes a deterioration in the environmental situation due to the presence of harmful substances such as methane and carbon dioxide. In addition, the release of biogas causes constant spontaneous combustion of waste at storage sites. The biogas yield per ton of dry matter of waste depends on both the thermodynamic conditions of biosynthesis and the type of waste. Based on the operating experience of operating plants, there are the following results for the biogas yield (methane) per ton of dry matter:
Старые хранилища отходов - 4 - 5 нм3/год Old waste storage facilities - 4 - 5 nm 3 / year
Старые и свежие отходы - 10 - 12 нм3/год Old and fresh waste - 10 - 12 nm 3 / year
Свежие отходы в смеси с илом или компостом - 12 - 35 нм3/год Fresh waste mixed with sludge or compost - 12 - 35 nm 3 / year
Сложность процесса извлечения и направления биогаза потребителю связана с неравномерностью концентрации и состава биогаза в объеме отходов на полигонах их хранения. Относительно малая концентрация биогаза в отходах, высокая влажность биогаза, приводящая к образованию конденсата в коллекторах сбора биогаза приводит к снижению эффективности работы установок для его извлечения. Присутствие дренажных вод, содержащих коллоидные и дисперсные частицы приводит к засорению коллекторов сбора биогаза, в качестве которых обычно используют фильтрующие трубы. На участке захоронения отходов существуют "активные" и "неактивные" области, в связи с чем термин "активность" должен расцениваться в свете степени интенсивности анаэробных и аэробных процессов. В так называемых "активных" областях случается спонтанная реакция ферментации органических компонентов, результатом которой является образование метана среди других продуктов ферментации. В "неактивных" областях разложение органических компонентов почти не происходит. Несмотря на то, что участок захоронения отходов, как таковой, содержит комбинацию неорганических отходов и органических отходов, отсутствие реакции ферментации в некоторых областях участка захоронения отходов не является желательным. The complexity of the process of extracting and directing biogas to the consumer is associated with the uneven concentration and composition of biogas in the volume of waste at their storage sites. The relatively low concentration of biogas in the waste, the high humidity of the biogas, leading to the formation of condensate in the collectors of biogas collection, leads to a decrease in the efficiency of the plants for its extraction. The presence of drainage water containing colloidal and dispersed particles leads to clogging of biogas collection collectors, which are usually filter pipes. There are “active” and “inactive” areas in the waste disposal site, and therefore the term “activity” should be regarded in light of the degree of intensity of anaerobic and aerobic processes. In the so-called "active" regions, a spontaneous fermentation reaction of organic components occurs, the result of which is the formation of methane among other fermentation products. In the "inactive" areas, the decomposition of organic components almost does not occur. Although the landfill site as such contains a combination of inorganic waste and organic waste, the absence of a fermentation reaction in some areas of the landfill site is not desirable.
Известен способ извлечения биогаза внутри полигонов хранения твердых бытовых отходов путем прокладывания горизонтальных фильтрующих труб для сбора биогаза с последующим его транспортированием и подачей потребителям. [Lagerkwist A. Test cells in Sweden, status report. Oktober 1991 , Report for the IEO. Brundin H., The SORAB test cells, 1991 , Report for the IEA.]. A known method for extracting biogas inside landfills for storing solid domestic waste by laying horizontal filter pipes to collect biogas with its subsequent transportation and supply to consumers. [Lagerkwist A. Test cells in Sweden, status report. Oktober 1991, Report for the IEO. Brundin H., The SORAB test cells, 1991, Report for the IEA.].
К недостаткам способа следует отнести засорение фильтрующих труб, необходимость периодического удаления конденсата, образующегося в нижнем сегменте фильтрующих труб, отсутствие возможности регулирования состава биогаза. The disadvantages of this method include clogging of the filter pipes, the need for periodic removal of condensate formed in the lower segment of the filter pipes, the inability to regulate the biogas composition.
Известен способ сбора и отвода биогаза с помощью системы вертикального газового дренажа в виде скважин, оборудованных с поверхности сформированного полигона и дополняемой системой горизонтального газового дренажа в виде развитой сети горизонтальных дрен, прокладываемых под изолирующим покрытием в верхнем слое отходов (Патент ФРГ N° 3425785, МКИ В 09 В 1/00, 1986). A known method for collecting and discharging biogas using a vertical gas drainage system in the form of wells equipped from the surface of the formed landfill and complemented by a horizontal gas drainage system in the form of a developed network of horizontal drains laid under an insulating coating in the upper layer of waste (Federal Republic of Germany Patent N ° 3425785, MKI B 09 B 1/00, 1986).
Недостаток данного способа заключается в том, что организованный отвод биогаза осуществляется только после достижения толщей отходов проектной высоты, результатом чего является низкая эффективность отбора газа из глубоко залегающих слоев отходов и отсутствие средств дегазации массива отходов по мере его формирования. The disadvantage of this method is that organized biogas removal is carried out only after the waste mass reaches the design height, which results in low efficiency of gas extraction from deep layers of waste and the absence of means for degassing the waste mass as it is formed.
Известен способ сбора и отвода биогаза, который включает подготовку основания, монтаж вертикального газового дренажа, послойную укладку отходов с пересыпкой изолирующими слоями, монтаж системы горизонтального газового дренажа, устройство изолирующего покрытия поверхности сформированного полигона, при этом отвод биогаза и фильтрата производят из колодца, верхний конец которого оборудован заглушкой с отверстиями для трубопроводов при помощи газосборника и эрлифта, установленных внутри колодца (Патент RU N° 2242299, МКИ: В 09 В 1/00, 3/00, опубл. 20.12.2004). A known method for collecting and removing biogas, which includes the preparation foundations, installation of vertical gas drainage, layer-by-layer stacking of waste with sprinkling of insulating layers, installation of a horizontal gas drainage system, installation of an insulating coating for the surface of the formed landfill, while biogas and filtrate are removed from a well, the upper end of which is equipped with a plug with holes for pipelines using a gas collector and an airlift installed inside the well (Patent RU N ° 2242299, MKI: V 09 V 1/00, 3/00, publ. 20.12.2004).
Недостатками данного способа являются ограниченные технологические возможности, вероятность нарушения стыков на примыканиях горизонтальных дренажей к вертикальному вследствие неравномерных осадок отходов. The disadvantages of this method are limited technological capabilities, the likelihood of disruption of joints at the junction of horizontal to vertical drainages due to uneven waste settlement.
Известен способ сбора и отвода биогаза и фильтрата на полигоне ТБО, который включает подготовку основания, монтаж системы вертикального газового дренажа из скважин с перфорированными стенками, распределенных по площади полигона, формирование горизонтального газового дренажа в виде дрен, расположенных на поверхности каждого завершенного слоя отходов и примыкающих к внешней дренирующей обсыпке скважин, наращивание скважин до отметки, превышающей высоту следующего слоя отходов и далее повторение цикла до достижения полной высоты полигона, установленной проектом, причем в последнем цикле скважины наращивают выше поверхности сформированного полигона и оборудуют их съемным дефлектором (Патент RU N° 2198745, МКИ В 09 В 1/00, Бюл. N° 5, 2003 г.). There is a known method for collecting and removing biogas and filtrate at a solid waste landfill, which includes preparation of the base, installation of a vertical gas drainage system from wells with perforated walls distributed over the area of the landfill, the formation of horizontal gas drainage in the form of drains located on the surface of each completed layer of waste and adjacent to the external drainage packing of wells, building up wells to a mark exceeding the height of the next waste layer and then repeating the cycle until the full height of the landfill set by the project is reached, and in the last cycle the wells are built up above the surface of the formed landfill and equipped with a removable deflector (Patent RU N ° 2198745 , MKI V 09 V 1/00, Bul.N ° 5, 2003).
Недостатком данного способа является отсутствие возможности извлечения и отведения биогаза для утилизации до окончания формирования массива отходов, а также ухудшение экологической обстановки при эмиссии биогаза в атмосферу. The disadvantage of this method is the lack of the possibility of extracting and discharging biogas for disposal before the end of the formation of the waste array, as well as the deterioration of the environmental situation during the emission of biogas into the atmosphere.
Известна система для осуществления способа извлечения биогаза, содержащая коллекторы, сборники-смесители и транспортирующие трубопроводы, соединенные с компрессорной станцией, отличающаяся тем, что коллекторы выполнены в виде ветвей гофрированных, перфорированных фильтрующих труб с перфорацией, расположенной между гофр на поверхности меньшего диаметра, одни концы ветвей фильтрующих труб свободны от закрепления, а другие подсоединены к общему сборнику- смесителю с помощью подводящих патрубков, оснащенных газовыми расходомерами, регулирующими кранами и пробоотборниками, а сборник- смеситель соединен с компрессорной станцией транспортирующим трубопроводом. Причем компрессорная станция подсоединена к потребителю магистральным трубопроводом, снабженным трубой для сброса и сжигания излишков биогаза (аналог - патент РФ N°2127608, МПК A61 L 11/00, В09В 1/00 (1995.01 ), 1999 г.). A known system for implementing a method for extracting biogas, containing collectors, collectors-mixers and transport pipelines connected to the compressor station, characterized in that the collectors are made in the form of branches of corrugated, perforated filter pipes with perforations located between the corrugations on surfaces of a smaller diameter, some ends of the filter pipe branches are free from fastening, while others are connected to a common mixing tank by means of inlet nozzles equipped with gas flow meters, control valves and samplers, and the mixing tank is connected to the compressor station by a transport pipeline. Moreover, the compressor station is connected to the consumer by a main pipeline equipped with a pipe for discharging and burning excess biogas (analogue - RF patent N ° 2127608, IPC A61 L 11/00, В09В 1/00 (1995.01), 1999).
Недостатком системы является недостаточное количество дегазационных труб, засорение фильтрующих труб, необходимость периодического удаления конденсата, образующегося в трубах, отсутствие возможности регулирования состава биогаза. The disadvantages of the system are the insufficient number of degassing pipes, clogging of the filter pipes, the need to periodically remove the condensate formed in the pipes, the inability to regulate the biogas composition.
Известен способ стимулирования биологического разложения и дегазации площадок для переработки отходов, содержащий следующие этапы: устанавливают дренажные трубы на площадке для переработки отходов посредством вдавливания полого направляющего копья, в котором расположена дренажная труба, в направлении вертикально вниз в площадку для переработки отходов, причем нижняя часть копья выполнена с отделяемой пластиной, к которой прикреплена дренажная труба, при этом пластина смещает отходный материал на участке захоронения отходов и остается на ней, когда копье удаляют с участка захоронения отходов, на глубине, на которой дренажная труба установлена в нижней части площадки для переработки отходов; размещают дренажный слой на отходах, присутствующих у поверхности участка захоронения отходов, так что газ как из вертикальных дренажных труб, так и от поверхности отходов собирается в пористых полостях или каналах в дренажном слое, устанавливают верхнюю изоляцию для газа и воды сверху дренажного слоя для предотвращения выхода газов в атмосферу и поступления кислорода в указанную систему сбора биогаза и устанавливают систему труб, которая выпускает газ из дренажного слоя наружу. Причем в качестве дренажной трубы используют гибкую пластиковую секцию, причем эта секция окружена фильтрующим материалом по своей наружной окружности, при этом предпочтительно фильтрующий материал содержит термически связанные полипропиленовые волокна, а дренажные трубы устанавливают на расстоянии 1 -7 м друг от друга, по вертикали менее 4 м от нижней изоляции площадки для переработки отходов и дренажной системы, причем предпочтительно дренажные трубы устанавливают на площадке для переработки отходов на такой глубине, что дренажные трубы образуют соединение с дренажной системой, которая уже присутствует на площадке для переработки отходов. Верхняя изоляция содержит слой минерального изолирующего материала, при этом дренажный слой выбирают из слоя пористого материала, дренажного мата и дренажного канала из пористого материала, причем дренажный слой выполнен с возможностью поддерживания пониженного давления в указанном дренажном слое, при этом дренажный слой выполнен с возможностью подачи воды к дренажным трубам. Причем система труб выполнена с возможностью поддерживания пониженного давления в дренажных трубах, установленных на площадке для переработки отходов, при этом система труб выполнена с возможностью подачи воды к дренажным трубам (см. патент ЕА N°027813, МПК В09В 1/00 (2006.01 ), 201 1 г). Данное решение принято за прототип. There is a known method of stimulating biological decomposition and degassing of waste processing sites, containing the following steps: installing drainage pipes at the waste processing site by pressing a hollow guide lance, in which the drainage pipe is located, in the direction vertically downward into the waste processing site, and the lower part of the lance made with a detachable plate, to which a drainage pipe is attached, while the plate displaces the waste material in the waste disposal site and remains on it when the spear is removed from the waste disposal site, at a depth at which the drainage pipe is installed in the lower part of the waste processing site; place a drainage layer on the waste present at the surface of the landfill site, so that gas from both vertical drainage pipes and the surface of the waste collects in porous cavities or channels in the drainage layer, install an upper insulation for gas and water on top of the drainage layer to prevent escape gases into the atmosphere and oxygen supply to the specified biogas collection system and a pipe system is installed that releases gas from the drainage layer to the outside. Moreover, a flexible plastic section is used as a drainage pipe, and this section is surrounded by filter material along its outer circumference, while it is preferable the filter material contains thermally bonded polypropylene fibers, and the drainage pipes are installed at a distance of 1-7 m from each other, vertically less than 4 m from the bottom insulation of the waste processing site and the drainage system, and preferably drainage pipes are installed at the waste processing site on such depth that the drainage pipes form a connection with the drainage system already present at the waste treatment site. The upper insulation contains a layer of mineral insulating material, while the drainage layer is selected from a layer of porous material, a drainage mat and a drainage channel made of a porous material, and the drainage layer is configured to maintain a reduced pressure in the specified drainage layer, while the drainage layer is configured to supply water to drain pipes. Moreover, the pipe system is designed to maintain a reduced pressure in the drain pipes installed at the waste processing site, while the pipe system is designed to supply water to the drain pipes (see patent EA N ° 027813, IPC В09В 1/00 (2006.01), 201 1 g). This decision was made for a prototype.
Недостатками системы, реализованной в способе, являются: низкая эффективность извлечения биогаза, как по объему, в связи с неоптимальным расположением дрен, так и с точки зрения качества извлекаемого биогаза, т.к. фильтрующий материал, располагающийся по всей длине дренажной трубы, снижает эффективность пониженного или повышенного давлений, что, в свою очередь, ведет к ухудшению экологии окружающей среды; отсутствие возможности регулирования качественного состава биогаза на выходе, т.к. его качество разное в различных местах участка захоронения отходов; необходимость частого удаления конденсата, образующегося в трубах, т.к. конденсат образуется по всей длине магистральной трубы. The disadvantages of the system implemented in the method are: low efficiency of biogas extraction, both in volume, due to the suboptimal location of drains, and in terms of the quality of the extracted biogas, because filtering material located along the entire length of the drainage pipe reduces the effectiveness of reduced or increased pressures, which, in turn, leads to a deterioration in the ecology of the environment; lack of the ability to regulate the qualitative composition of biogas at the exit its quality is different in different places of the waste disposal site; the need for frequent removal of condensate formed in the pipes, because condensate forms along the entire length of the main pipe.
Техническая задача. Technical challenge.
Технической проблемой, решаемой изобретением, является повышение эффективности извлечения биогаза для стабилизации полигонов хранения твердых отходов, улучшение экологии окружающей среды, обеспечение подачи заданного состава биогаза потребителям, снижение частоты удаления конденсата. The technical problem solved by the invention is to increase the efficiency of biogas extraction to stabilize solid waste storage sites, improve the ecology of the environment, ensuring the supply of a given biogas composition to consumers, reducing the frequency of condensate removal.
Поставленная задача решается тем, что в системе активной дегазации полигонов твердых бытовых отходов и твердых коммунальных отходов, содержащей вертикальные дренажные гибкие дрены, состоящие из пластиковых сердечников, обернутых фильтрующим газо- водо- проницаемым нетканым материалом, состоящим из термически связанных полимерных волокон, установленные на одинаковом расстоянии друг от друга и соединенные в верхней части с закрытой системой горизонтальных труб, устройство для создания пониженного давления в дренажных гибких дренах и закрытой системе горизонтальных труб, устройство для создания повышенного давления в дренажных гибких дренах и закрытой системе горизонтальных труб, The problem is solved by the fact that in the system of active degassing of landfills of solid household waste and solid municipal waste, containing vertical drainage flexible drains consisting of plastic cores wrapped in a filtering gas-water-permeable nonwoven material consisting of thermally bonded polymer fibers, installed on the same distance from each other and connected at the top with a closed system of horizontal pipes, a device for creating reduced pressure in drainage flexible drains and a closed system of horizontal pipes, a device for creating increased pressure in drainage flexible drains and a closed system of horizontal pipes,
согласно изобретения, according to the invention,
вертикальные дренажные гибкие дрены снабжены оголовниками, соединенными в нижней части с пластиковыми сердечниками гибких дрен, а в верхней части с газоотводящими трубками, указанные вертикальные дренажные гибкие дрены снабженные оголовниками, соединены с горизонтальными трубами, образующими отдельные газосборные кластеры, в каждом из которых дрены последующего ряда размещены со смещением относительно дрен предыдущего ряда, каждый газосборный кластер подключен через горизонтальные отводящие трубы к закрытой системе горизонтальных труб, которые соединены с конденсатосборниками, компрессором, газовым компрессором, факельной системой, при этом система снабжена станцией автоматической регулировки потока биогаза от каждого газосборного кластера и автоматизированной системой управления. vertical drainage flexible drains are equipped with caps connected in the lower part with plastic cores of flexible drains, and in the upper part with gas outlet pipes, these vertical drainage flexible drains equipped with caps are connected to horizontal pipes that form separate gas-collecting clusters, in each of which there are drains of the next row placed with an offset relative to the drains of the previous row, each gas gathering cluster is connected via horizontal outlet pipes to a closed system of horizontal pipes that are connected to condensate collectors, a compressor, a gas compressor, a flare system, while the system is equipped with a station for automatic regulation of the biogas flow from each gas gathering cluster and an automated control system.
Газоотводящие трубки дрен выполнены длиной не более 3 м, с внутренним диаметром 15-25 мм. The drainage pipes of the drain are made with a length of no more than 3 m, with an inner diameter of 15-25 mm.
Горизонтальные трубы газосборных кластеров выполнены с внутренним диаметром 15-25 мм. Horizontal pipes of gas-gathering clusters are made with an inner diameter of 15-25 mm.
Горизонтальные трубы закрытой системы изготовлены из полимерных материалов диаметром 40-60 мм. Horizontal pipes of a closed system are made of polymeric materials with a diameter of 40-60 mm.
Количество дрен в каждом кластере выбрано с учетом анализа газоотдачи. The number of drains in each cluster was selected taking into account the analysis gas recovery.
Технический результат от использования всех существенных признаков изобретения заключается в повышении эффективности извлечения биогаза для стабилизации полигонов хранения твердых отходов, улучшении экологии окружающей среды, обеспечении подачи заданного состава биогаза потребителям, снижении частоты удаления конденсата, повышении качества получаемого на выходе газа. The technical result from the use of all the essential features of the invention is to increase the efficiency of biogas extraction to stabilize solid waste storage sites, improve the ecology of the environment, ensure the supply of a given biogas composition to consumers, reduce the frequency of condensate removal, and improve the quality of the gas obtained at the outlet.
Создание газосборных кластеров, объединяющих вертикальные дренажные гибкие дрены посредством соединения газоотводящих трубок каждой дрены через тройники и горизонтальные трубы обеспечивает создание закрытой системы, которая не позволяет газу, пройдя по дренам, скапливаться в верхнем слое отходов. При этом наличие кластеров позволяет регулировать сбор качественного газа, исключая или минимизируя подачу «плохого газа» от соответствующего кластера, а расположение в каждом кластере дрен последующего ряда со смещением относительно дрен предыдущего ряда способствует наиболее полному извлечению газа, т.к. зона их действия, на виде сверху, представляет окружность и при указанном расположении является наиболее оптимальной. The creation of gas-gathering clusters that combine vertical drainage flexible drains by connecting the gas outlet pipes of each drain through tees and horizontal pipes provides a closed system that does not allow gas, passing through the drains, to accumulate in the upper layer of waste. At the same time, the presence of clusters makes it possible to regulate the collection of high-quality gas, excluding or minimizing the supply of "bad gas" from the corresponding cluster, and the location in each cluster of drains of the next row with an offset relative to the drains of the previous row contributes to the most complete gas recovery, because their area of action, in the top view, is a circle and at the indicated location is the most optimal.
Наличие на каждой дрене пластмассового оголовника с газоотводящей трубкой, не позволяет поступать в газосборную систему биогазу плохого качества (с большим содержанием кислорода и углекислого газа) образуемого в самом верхнем слое полигона (примерно 3 метра от поверхности), а также исключает «подсос» воздуха извне. The presence of a plastic head with a gas outlet pipe on each drain does not allow poor quality biogas (with a high content of oxygen and carbon dioxide) formed in the uppermost layer of the landfill (about 3 meters from the surface) to enter the gas collection system, and also excludes the "suction" of air from the outside ...
Магистральные горизонтальные газосборные трубы, изготовленные из полимерных материалов диаметром 40-60 мм позволяют обеспечивать высокие скорости биогазового потока, тем самым снижая образование конденсата и, как следствие, максимально снижается возможность образования водяных замков в газосборной системе, а также обеспечивают возможность обратной продувки для удаления водяных замков, что практически невозможно при использовании традиционных труб диаметром от 60 мм и более. Main horizontal gas collecting pipes made of polymeric materials with a diameter of 40-60 mm allow to ensure high rates of biogas flow, thereby reducing the formation of condensate and, as a result, minimizing the possibility of waterlocks in the gas collecting system, as well as providing the possibility of backflushing to remove water locks, which is practically impossible when using traditional pipes with a diameter of 60 mm and more.
Газовый компрессор создает отрицательное давление в газосборной системе, что способствует более эффективной откачке биогаза из газосборных кластеров; The gas compressor creates negative pressure in the gas collection system, which contributes to more efficient extraction of biogas from gas gathering clusters;
Компрессор создает давление для «обратной продувки», что позволяет освобождать магистральные горизонтальные газосборные трубы от водяных замков, возвращая скопившуюся влагу и конденсат в тело полигона через гибкие газосборные дрены, а также осуществить дополнительное орошение тела полигона, используя собранный конденсат из конденсатосборников, а также собираемый фильтрат полигона, тем самым интенсифицируя процессы биодеградации органических фракций тела полигона, положительно влияя на процесс газообразования. The compressor creates pressure for "backflushing", which allows the main horizontal gas collecting pipes to be released from water locks, returning the accumulated moisture and condensate to the landfill body through flexible gas collecting drains, as well as to carry out additional irrigation of the landfill body using the collected condensate from the condensate collectors, as well as the collected the landfill filtrate, thereby intensifying the biodegradation processes of organic fractions of the landfill body, positively affecting the gas formation process.
Система управления позволяет осуществлять, оптимальную настройку потока биогаза из каждого отдельного газосборного кластера, оптимизируя работу систем утилизации биогаза у потребителя, адаптируя систему активной дегазации к изменяющимся условиям эксплуатации. The control system allows for optimal adjustment of the biogas flow from each individual gas-gathering cluster, optimizing the operation of biogas utilization systems at the consumer, adapting the active degassing system to changing operating conditions.
Описание осуществления заявленного изобретения. Description of the implementation of the claimed invention.
Фиг. 1 - общий вид системы активной дегазации; FIG. 1 - General view of the active degassing system;
Фиг. 2 - узел вертикальной дренажной гибкой дрены 1 ; FIG. 2 - node of vertical drainage flexible drain 1;
Фиг. 3 - дрена; FIG. 3 - drain;
Фиг. 4 - вид А фиг. 2; FIG. 4 - view A of FIG. 2;
Фиг. 5 - общий вид системы греющих кабелей; FIG. 5 is a general view of the heating cable system;
Фиг. 6 - структура саморегулирующего греющего кабеля. FIG. 6 - structure of a self-regulating heating cable.
Система активной дегазации предназначена для использования на полигонах твердых бытовых отходов и твердых коммунальных отходов. Система активной дегазации (фиг. 1 ) содержит вертикальные дренажные гибкие дрены 1 (фиг.2 - 4), состоящие из предварительно изготовленных пластиковых сердечников 2, которые обернуты фильтрующим газо- водо- проницаемым нетканым материалом 3, состоящим из термически связанных полимерных волокон. Фильтрующий материал 3 выполнен так, что его засорение частицами почвы предотвращено, тогда как он является достаточно проницаемым для жидкости и газа, чтобы было возможно вертикальное перемещение жидкости и газа через дренажные гибкие дрены 1. Термин "вертикальные" следует понимать, как означающий установку до угла по меньшей мере 45° относительно уровня поверхности. Это значит, что вертикальные дренажные дрены могут быть установлены наклонно. The active degassing system is intended for use at landfills of solid domestic waste and solid municipal waste. The active degassing system (Fig. 1) contains vertical drainage flexible drains 1 (Figs. 2 - 4), consisting of pre-fabricated plastic cores 2, which are wrapped in a filtering gas-water-permeable nonwoven fabric 3, consisting of thermally bonded polymer fibers. The filter material 3 is designed so that it is prevented from clogging with soil particles, while it is sufficiently permeable to liquid and gas to allow vertical movement of liquid and gas through the drainage flexible drains 1. The term "vertical" should be understood to mean installation up to an angle at least 45 ° relative to surface level. It means that vertical drains can be installed at an angle.
Вертикальные дренажные гибкие дрены 1 оснащены пластмассовым оголовниками 4, соединенными в верхней части с газоотводящими пластиковыми трубками 5 с внутренним диаметром 15-25 мм, длинной не более 3 м (фиг.2 - 4). Вертикальные дренажные гибкие дрены 1 через газоотводящие трубки 5, снабженные тройниками 6, соединены с горизонтальными трубами 7 с внутренним диаметром 15-25 мм. Горизонтальные трубы 7, соединены между собой так, что образуют отдельные газосборные кластеры 8. Vertical drainage flexible drains 1 are equipped with plastic arms 4, connected in the upper part with gas outlet plastic pipes 5 with an inner diameter of 15-25 mm, no more than 3 m long (Figs. 2-4). Vertical drainage flexible drains 1 through gas outlet pipes 5, equipped with tees 6, are connected to horizontal pipes 7 with an inner diameter of 15-25 mm. Horizontal pipes 7 are interconnected so that they form separate gas-gathering clusters 8.
Каждый газосборный кластер 8 через горизонтальные отводящие трубы 9 подключен к закрытой системе горизонтальных труб 10 изготовленных из полимерных материалов диаметром 40-60 мм. Закрытая система горизонтальных труб 10 соединена с конденсатосборниками 11 , компрессором 12, газовым компрессором 13, факельной системой 14. Each gas-gathering cluster 8 is connected through horizontal outlet pipes 9 to a closed system of horizontal pipes 10 made of polymeric materials with a diameter of 40-60 mm. The closed system of horizontal pipes 10 is connected to condensate traps 11, compressor 12, gas compressor 13, flare system 14.
Из опубликованных источников известно, что расстояние между дренами рекомендуется от 1 до 7 метров, в зависимости от условий прохождения газа через среду. It is known from published sources that the recommended distance between drains is from 1 to 7 meters, depending on the conditions of gas passage through the medium.
Расчет и практика работы показали, что для наиболее полного извлечения газа дрены 1 в каждом газосборном кластере 8 должны быть установлены так, чтобы дрены 1 последующего ряда 15 были размещены со смещением относительно дрен предыдущего ряда 16. Количество дрен 1 в каждом кластере 8 выбрано с учетом анализа количественного и качественного состава газа. Calculation and practice have shown that for the most complete gas recovery, drains 1 in each gas-gathering cluster 8 must be installed so that drains 1 of the next row 15 are placed with an offset relative to the drains of the previous row 16. The number of drains 1 in each cluster 8 is selected taking into account analysis of the quantitative and qualitative composition of gas.
При таком расположении вертикальных газосборных дрен 1 все области полигона твердых бытовых отходов и твердых коммунальных отходов, в т.ч. изолированные, будут находиться в зоне их действия. В результате этого избыточная влага (фильтрат) может более просто распространяться в более сухие области тела полигона, чтобы локально увеличивать биологическую активность в упомянутых областях, и образованный биогаз может более легко мигрировать. Захваченная вода также может мигрировать к поверхности через вертикальные газосборные дрены 1 при нахождении под давлением в результате уплотнения тела полигона под его собственным весом. Исключается возможность поступления газа вверх, а также воды (фильтрата) помимо вертикальных газосборных дрен 1 . With such an arrangement of vertical gas-collecting drains 1, all areas of the landfill for municipal solid waste and municipal solid waste, incl. isolated, will be in their area of action. As a result, excess moisture (filtrate) can more easily spread to drier areas of the landfill body in order to locally increase biological activity in said areas, and the generated biogas can more easily migrate. Trapped water can also migrate to the surface through vertical gas collecting drains 1 when under pressure as a result of compaction of the landfill body under its own weight. The possibility of admission is excluded gas upward, as well as water (filtrate) in addition to vertical gas-collecting drains 1.
За счет такого расположения дрен 1 в каждом газосборном кластере 8 возможно достигнуть быстрой и эффективной осадки или уплотнения тела полигона. Используя предлагаемую систему возможно осуществлять подачу фильтрата в тело полигона, для интенсификации процесса биодеградации. Due to such an arrangement of drains 1 in each gas-gathering cluster 8, it is possible to achieve fast and efficient settlement or compaction of the landfill body. Using the proposed system, it is possible to feed the filtrate into the landfill body to intensify the biodegradation process.
Система активной дегазации снабжена станцией 17 автоматической регулировки потока биогаза от каждого газосборного кластера 8 и автоматизированной системой управления 18. The active degassing system is equipped with a station 17 for automatic regulation of the biogas flow from each gas-gathering cluster 8 and an automated control system 18.
Конденсатосборники 1 1 , состоят из труб, изготовленных из полимерных материалов и соединительной арматуры 19 (фиг.5). Condensate collectors 1 1, consist of pipes made of polymer materials and fittings 19 (figure 5).
Компрессор 12 предназначен для обратной продувки закрытой системы горизонтальных труб 10, горизонтальных отводящих труб 9, и горизонтальных труб 7, газосборных кластеров 8. Compressor 12 is designed for backflushing a closed system of horizontal pipes 10, horizontal outlet pipes 9, and horizontal pipes 7, gas gathering clusters 8.
Для поддержания отрицательно давления в системе активной дегазации установлен газовый компрессор 13. To maintain negative pressure in the active degassing system, a gas compressor 13 is installed.
Автоматизированная система управления 18 обеспечивает дистанционный мониторинг и управление газовыми потоками из каждого газосборного кластера 8 с помощью облачного программного приложения, которое максимизирует сбор биогаза, а также отслеживает его качество. Алгоритм системы сбора биогаза может быть настроен так, чтобы максимизировать поток метана, в соответствии с заданными параметрами состава биогаза. The automated control system 18 provides remote monitoring and control of gas flows from each gas gathering cluster 8 using a cloud-based software application that maximizes biogas collection and also monitors its quality. The algorithm of the biogas collection system can be tuned to maximize the methane flow in accordance with the given parameters of the biogas composition.
Автоматизированная система управления 18 основана на оборудовании передачи данных от станции автоматической регулировки 17 потока биогаза к веб-платформе алгоритмов и аналитики для мониторинга в реальном времени и удаленного контроля потоков свалочного газа. The automated control system 18 is based on data transmission equipment from the biogas flow automatic regulation station 17 to a web platform of algorithms and analytics for real-time monitoring and remote control of landfill gas flows.
Аналитическая облачная платформа автоматизированной системы управления 18 доступна круглосуточно для настольных ПК, ноутбуков или планшетов. Пользовательский интерфейс программного обеспечения позволяет осуществлять удаленный мониторинг и управление, а также предоставляет пользователям инструментальную панель производительности, интерфейсы вида карты и таблицы, а также отчеты в реальном времени, а также повысить эффективность системы сбора биогазаThe 18 Automated Control System analytic cloud platform is available 24/7 for desktops, laptops or tablets. The software user interface allows remote monitoring and control, and provides users with a performance dashboard, map and table view interfaces, and reports in real time, as well as improve the efficiency of the biogas collection system
Автоматизированная система управления 18 проводит анализ состава газа (СН4, СО2, О2 и балластные газы), расхода, температуры биогаза и перепад давления, а также активный контроль потока от каждого газосборного кластера 8. The automated control system 18 analyzes the gas composition (СН 4 , СО2, О2 and ballast gases), flow rate, biogas temperature and pressure drop, as well as active control of the flow from each gas-gathering cluster 8.
Станция 17 автоматической регулировки потока биогаза от каждого газосборного кластера 8 позволяет оптимизировать качество потока биогаза за счет подключения потоков газа от определенного газосборного кластера. Station 17 for automatic regulation of the biogas flow from each gas-collecting cluster 8 allows to optimize the quality of the biogas flow by connecting gas flows from a specific gas-collecting cluster.
Станция 17 автоматической регулировки потока биогаза представляет собой монтируемое на горизонтальном газопроводе от каждого газосборного кластера 8 оборудование с контроллером пакетом датчиков, который дистанционно контролирует перепад давления, расход, температуру биогаза, атмосферное давление, CPU, СО2, О2 и балластный газ (рассчитанный на N2 а также «следы» других балластных газов). Контроллер также оснащен автоматическими прецизионными шаровыми клапанами, которые регулируют поток биогаза от каждого кластера на основе алгоритма управления для максимизации количества метана в составе биогаза (условно подробная схема не показана). Station 17 for automatic regulation of the biogas flow is an equipment mounted on a horizontal gas pipeline from each gas-gathering cluster 8 with a controller package of sensors that remotely monitors the differential pressure, flow rate, biogas temperature, atmospheric pressure, CPU, CO2, O2 and ballast gas (designed for N2 a (See also "traces" of other ballast gases). The controller is also equipped with automatic precision ball valves that regulate the flow of biogas from each cluster based on a control algorithm to maximize the amount of methane in the biogas (conditionally detailed diagram not shown).
Факельная система 14, позволяет при аварийных ситуациях, а также при регламентных работах наземных систем, сжигать весь поток биогаза. Flare system 14 allows, in emergency situations, as well as during routine maintenance of ground systems, to burn the entire biogas flow.
Система активной дегазации для монтажа в странах с холодным климатом может быть снабжена системой 19 греющих кабелей (см. фиг. 5). An active degassing system for installation in countries with cold climates can be equipped with a 19 heating cable system (see Fig. 5).
Система греющих кабелей 19 позволяет эффективно работать при минусовых температурах окружающей среды. Система электрообогрева закрытой системы горизонтальных труб 10 состоит из саморегулирующего греющего кабеля 20, теплоизоляции 21 , датчиков 22 температуры газопровода и 22а окружающей среды, распределительной сети, распределительных коробок (РК), шкафов управления (ШУ), кабелей управления 23. The heating cable system 19 allows you to work effectively at subzero ambient temperatures. The electrical heating system of a closed system of horizontal pipes 10 consists of a self-regulating heating cable 20, thermal insulation 21, gas pipeline temperature sensors 22 and ambient temperature 22a, a distribution network, junction boxes (RC), control cabinets (ШУ), control cables 23.
Саморегулирующийся кабель 20 (см. фиг. 6) имеет две медные жилы, по которым подаётся электричество. Между ними находится ключевое устройство всего кабеля - проводящая нагревательная матрица 24. Каждый её элемент оказывается подключен в электрическую цепь параллельно между медными проводами питания. Именно эта матрица и является нагревательным и регулирующим элементом. Сверху вся электрическая конструкция обернута в слой термозащиты 25. Далее находится экранирующая оплётка 26, которая защищает кабель от внешних электромагнитных воздействий и на неё же подводится заземление кабеля. И наконец, сверху кабель имеет защитное покрытие 27, которое оберегает его от механических повреждений. Self-regulating cable 20 (see Fig. 6) has two copper conductors through which electricity is supplied. Between them is the key device of the entire cable - a conductive heating matrix 24. Each of its elements is connected to an electrical circuit in parallel between copper power wires. It is this matrix that is the heating and regulating element. From above, the entire electrical structure is wrapped in a layer of thermal protection 25. Next, there is a shielding braid 26, which protects the cable from external electromagnetic influences, and the cable ground is also connected to it. Finally, on top of the cable has a protective coating 27, which protects it from mechanical damage.
Работа саморегулирующегося нагревательного кабеля 20 основана на простом свойстве проводника электрического тока. При нагревании увеличивается его сопротивление, а чем выше сопротивление, тем меньше сила тока, а, следовательно, и затрачиваемая мощность. Участок кабеля, который находится в более холодном месте имеет меньшее сопротивление. Через нагревательную матрицу в этом участке протекает больший ток, что приводит к большему нагреву кабеля и более интенсивному обогреву магистральных горизонтальных газосборных труб. Там, где температура выше, сопротивление матрицы больше и ток, протекающий через неё меньше. Таким образом, при включении саморегулирующегося кабеля у замерзающих магистральных горизонтальных газосборных труб, он включается на полную мощность, а по мере прогрева магистральных горизонтальных газосборных труб, его мощность постепенно уменьшается. The operation of the self-regulating heating cable 20 is based on the simple property of an electrical conductor. When heated, its resistance increases, and the higher the resistance, the lower the current strength, and, consequently, the power expended. The section of the cable that is in a colder place has less resistance. A greater current flows through the heating matrix in this section, which leads to greater heating of the cable and more intensive heating of the main horizontal gas collecting pipes. Where the temperature is higher, the resistance of the matrix is greater and the current flowing through it is less. Thus, when the self-regulating cable is turned on at the freezing main horizontal gas collecting pipes, it turns on at full capacity, and as the main horizontal gas collecting pipes warm up, its capacity gradually decreases.
Создание системы активной дегазации на полигоне твердых бытовых отходов и твердых коммунальных отходов включает следующие этапы: The creation of an active degassing system at a solid waste and municipal solid waste landfill includes the following stages:
- погружение вертикальных дренажных гибких дрен 1 в тело полигона путем вдавливания на глубину от 10 до 30 метров, любым известным способом с применением известного оборудования (см., например, http://www.multriwell.com); - immersion of vertical drainage flexible drains 1 into the landfill body by pressing to a depth of 10 to 30 meters, by any known method using known equipment (see, for example, http://www.multriwell.com);
- объединение расположенных на определенных участках полигона вертикальных дренажных гибких дрен 1 через газоотводящие пластиковые трубки 5 с использованием соединительных тройников 6 и горизонтальных газосборных труб 7 из полимерных материалов в отдельные газосборные кластеры 8. В каждом газосборном кластере 8 дрены 1 расположены рядами, дрены 1 каждого последующего ряда 15 размещены со смещением относительно дрен 1 предыдущего ряда 16; подсоединение каждого газосборного кластера 8 через горизонтальные отводящие трубы 9 к закрытой системе горизонтальных труб Ю; - combining vertical drainage flexible drains 1 located in certain areas of the landfill through plastic gas pipes 5 using connecting tees 6 and horizontal gas collecting pipes 7 made of polymeric materials into separate gas collecting clusters 8. In each gas collecting cluster 8, drains 1 are arranged in rows, drains 1 of each subsequent rows 15 are placed with an offset relative to drains 1 of the previous row 16; connecting each gas gathering cluster 8 through horizontal outlet pipes 9 to a closed system of horizontal pipes Yu;
- подключение закрытой системы горизонтальных труб 10 к конденсатосборникам 1 1 , компрессору 12, газовому компрессору 13, факельной системе 14. - connection of a closed system of horizontal pipes 10 to condensate collectors 1 1, compressor 12, gas compressor 13, flare system 14.
Управление работой системы активной дегазации обеспечено станцией 17 автоматической регулировки потока биогаза от каждого газосборного кластера 8 и автоматизированной системой управления 18. The control of the active degassing system is provided by the station 17 for automatic regulation of the biogas flow from each gas-gathering cluster 8 and the automated control system 18.
При необходимости система активной дегазации может быть снабжена системой греющих кабелей 19. If necessary, the active degassing system can be equipped with a heating cable system 19.
Работа системы активной дегазации. Active degassing system operation.
Биогаз через нетканый материал оболочки 3 вертикальных дренажных гибких дрен 1 , состоящей из термически связанных полимерных волокон, проникает внутрь вертикальных дренажных гибких дрен 1 по всей длине. По полостям пластикового сердечника 2 вертикальных дренажных гибких дрен 1 поток биогаза поднимается и через оголовник 4 попадает в газоотводящие пластиковые трубки 5, откуда перетекает в горизонтальные трубы 7, которые образуют отдельные замкнутые газосборные кластеры 8. Поскольку вертикальные дренажные гибкие дрены 1 оснащены пластмассовым оголовниками 4 с газоотводящими пластиковыми трубками 5, биогаз плохого качества (с большим содержанием кислорода и углекислого газа), образуемый в самом верхнем слое полигона, (примерно 3 метра от поверхности) не поступает в газосборную систему, что также исключает «подсос» воздуха из вне. Biogas through the nonwoven material of the shell 3 of the vertical drainage flexible drains 1, consisting of thermally bonded polymer fibers, penetrates into the vertical drainage flexible drains 1 along its entire length. Through the cavities of the plastic core 2 of the vertical drainage flexible drains 1, the biogas flow rises and through the head 4 enters the gas outlet plastic pipes 5, from where it flows into the horizontal pipes 7, which form separate closed gas-collecting clusters 8. Since the vertical drainage flexible drains 1 are equipped with plastic heads 4 s gas outlet plastic pipes 5, poor quality biogas (with a high content of oxygen and carbon dioxide), formed in the uppermost layer of the landfill (about 3 meters from the surface) does not enter the gas collection system, which also excludes the "suction" of air from outside.
Каждый газосборный кластер 8, в котором накапливается газ определенного качественного состава, через горизонтальные отводящие трубы 9 подключен к закрытой системе горизонтальных труб 10. Горизонтальные трубы 10 диаметром 40-60 мм изготовлены из полимерных материалов, что позволяет получать более высокие скорости биогазового потока, тем самым снижая образование конденсата и как следствие максимальное снижения возможности образования водяных замков в системе, что невозможно в системе с большими диаметрами труб. Поскольку каждый газосборный кластер 8 может иметь разный по качеству газ, для того, чтобы до потребителя доходил оптимальный по качеству газ, необходимо газ из разных кластеров смешать в нужной пропорции. Each gas-gathering cluster 8, in which gas of a certain qualitative composition is accumulated, is connected through horizontal outlet pipes 9 to a closed system of horizontal pipes 10. Horizontal pipes 10 with a diameter of 40-60 mm are made of polymeric materials, which allows to obtain higher biogas flow rates, thereby reducing the formation of condensate and, as a consequence, the maximum reduction in the possibility of the formation of water locks in the system, which is impossible in a system with large pipe diameters. Since each gas-gathering cluster 8 can have a gas of different quality, in order for the gas to reach the consumer with the optimal quality gas, it is necessary to mix gas from different clusters in the required proportion.
Автоматизированная система управления 18 передает данные, поступающие от станции 17 автоматической регулировки потока биогаза к веб-платформе алгоритмов и аналитики для мониторинга в реальном времени и удаленного контроля потоков свалочного газа. The automated control system 18 transmits data from the automatic biogas flow control station 17 to a web platform of algorithms and analytics for real-time monitoring and remote control of landfill gas flows.
Аналитическая облачная платформа автоматизированной системы управления 18 доступна круглосуточно для настольных ПК, ноутбуков или планшетов. Пользовательский интерфейс программного обеспечения позволяет осуществлять удаленный мониторинг и управление, а также предоставляет пользователям инструментальную панель производительности, интерфейсы вида карты и таблицы, а также отчеты в реальном времени, а также повысить эффективность системы сбора биогаза The 18 Automated Control System analytic cloud platform is available 24/7 for desktops, laptops or tablets. The software user interface allows remote monitoring and control, and provides users with a performance dashboard, map and table view interfaces, and real-time reports, and improve the efficiency of the biogas collection system
Автоматизированная система управления 18 проводит анализ состава газа (СН4, СО2, О2 и балластные газы), расхода, температуры биогаза и перепад давления, а также активный контроль потока от каждого газосборного кластера 8. The automated control system 18 analyzes the gas composition (СН4, СО2, О2 and ballast gases), flow rate, biogas temperature and pressure drop, as well as active control of the flow from each gas-gathering cluster 8.
Станция 17 автоматической регулировки потока биогаза от каждого газосборного кластера 8 позволяет оптимизировать качество потока биогаза за счет подключения потоков газа от определенного газосборного кластера. Station 17 for automatic regulation of the biogas flow from each gas-collecting cluster 8 allows to optimize the quality of the biogas flow by connecting gas flows from a specific gas-collecting cluster.
Станция 17 автоматической регулировки потока биогаза представляет собой монтируемое на горизонтальном газопроводе от каждого газосборного кластера 8 оборудования с пакетом датчиков, который дистанционно контролирует перепад давления, расход, температуру биогаза, атмосферное давление, ChU, СО2, О2 и балластный газ (рассчитанный на N2 а также «следы» других балластных газов). Контроллер также оснащен автоматическими прецизионными шаровыми клапанами, которые регулируют поток биогаза от каждого кластера на основе алгоритма управления для максимизации количества метана в составе биогаза (условно подробная схема не показана). Station 17 for automatic regulation of the biogas flow is an equipment mounted on a horizontal gas pipeline from each gas gathering cluster 8 with a package of sensors that remotely controls the differential pressure, flow rate, biogas temperature, atmospheric pressure, ChU, CO2, O2 and ballast gas (designed for N2 and "Traces" of other ballast gases). The controller is also equipped with automatic precision ball valves that regulate the flow of biogas from each cluster based on a control algorithm to maximize the amount of methane in the biogas (conditionally detailed diagram not shown).
В результате контроля за качеством газа в каждом кластере посредством системы 17 автоматической регулировки потока и автоматизированной системы управления 17, в закрытую систему горизонтальных труб 10 попадает газ оптимальный по качеству для дальнейшей его переработки. As a result of gas quality control in each cluster by means of the system 17 of automatic flow control and the automated control system 17, gas of optimal quality gets into the closed system of horizontal pipes 10 for further processing.
Фильтрат (линзы фильтрата в теле полигона), образуемый процессами биодеградации органических фракций тела полигона, через нетканый материал оболочки гибкой газосборной дрены, состоящей из термически связанных полимерных волокон, проникает внутрь гибкой газосборной дрены по всей ее длине, и по полостям пластикового сердечника, фильтрат обратно через нетканый материал оболочки гибкой газосборной дрены распределяется равномерно в теле полигона, тем самым улучшается процессы биодеградации органических фракций, способствуя образованию большего количества биогаза. The filtrate (lenses of the filtrate in the landfill body), formed by the biodegradation of organic fractions of the landfill body, through the non-woven material of the flexible gas collection drain shell, consisting of thermally bonded polymer fibers, penetrates into the flexible gas collection drain along its entire length, and through the cavities of the plastic core, the filtrate back through the non-woven material of the flexible gas-collecting drain shell, it is evenly distributed in the landfill body, thereby improving the biodegradation of organic fractions, contributing to the formation of more biogas.
Создаваемое компрессором или другими известными способами отрицательное давление в системе активной дегазации способствует более эффективной откачке биогаза из газосборных кластеров. The negative pressure created by the compressor or other known methods in the active degassing system contributes to a more efficient pumping of biogas from the gas-collecting clusters.
В результате взаимодействия сероводорода, (с наибольшей концентрацией в некоторых участках свалочного тела полигона) с влажной оболочкой вертикальных дренажных гибких дрен 1 , на нетканом материале в результате биохимической реакции осаждается сера, тем самым понижается содержание сероводорода в биогазе. As a result of the interaction of hydrogen sulfide (with the highest concentration in some areas of the landfill body of the landfill) with the wet shell of vertical drainage flexible drains 1, sulfur is deposited on the nonwoven material as a result of a biochemical reaction, thereby reducing the content of hydrogen sulfide in the biogas.
Система активной дегазации оснащена газовым компрессором для «обратной продувки», что позволяет обратным давлением освобождать закрытую систему горизонтальных труб 10 от водяных замков, возвращая скопившуюся влагу и конденсат в тело полигона через вертикальные дренажные гибкие дрены 1 , оснащенные пластмассовыми оголовниками 4 с газоотводящими пластиковыми трубками 5. The active degassing system is equipped with a gas compressor for "backflushing", which allows back pressure to release the closed system of horizontal pipes 10 from water locks, returning the accumulated moisture and condensate to the landfill body through vertical drainage flexible drains 1, equipped with plastic heads 4 with plastic gas pipes 5 ...
Посредством «обратной продувки», возможно осуществлять дополнительное орошение тела полигона, используя собранный конденсат из конденсатосборников 1 1 , а также собираемый фильтрат полигона, тем самым интенсифицируя процессы биодеградации органических фракций тела полигона, увеличивая процесс газообразования. By means of "backflushing", it is possible to carry out additional irrigation of the landfill body, using the collected condensate from condensate collectors 1 1, as well as the collected landfill filtrate, thereby intensifying the biodegradation of organic fractions of the landfill body, increasing the process of gas formation.
Настраиваемая система управления позволяет осуществлять, оптимальную настройку потока биогаза из каждого отдельного газового кластера, оптимизируя работу систем утилизации биогаза (ТЭЦ на биогазе, газовая турбина система очистки, с получением товарных газов) у потребителя, быстро адаптируя систему активной дегазации к изменяющимся условиям эксплуатации. The customizable control system allows you to optimal adjustment of the biogas flow from each individual gas cluster, optimizing the operation of biogas utilization systems (biogas CHP, gas turbine purification system, with the production of commercial gases) at the consumer, quickly adapting the active degassing system to changing operating conditions.
Согласно (п.3.13) Инструкции по проектированию, эксплуатации и рекультивации полигонов для твердых бытовых отходов. (Академия коммунального хозяйства им. К.Д. Памфилова, М., 1996.: Материалы и технические изделия, предусматриваемые для сооружения систем дегазации, должны соответствовать требованиям государственных стандартов или технических условий.): According to (clause 3.13) Instructions for the design, operation and reclamation of solid waste landfills. (Academy of Public Utilities named after K.D. Pamfilov, Moscow, 1996: Materials and technical products provided for the construction of degassing systems must comply with the requirements of state standards or technical specifications.):
Конструкции и применяемые материалы газовых скважин должны обеспечить их надежную эксплуатацию без капитальных ремонтов и замены основных узлов в течение 15 лет. The structures and materials used for gas wells must ensure their reliable operation without major repairs and replacement of main units within 15 years.
Для промежуточных и магистрального газопроводов должны применяться трубы из полиэтилена низкого давления с маркировкой "ГАЗ", изготовленные в соответствии с ТУ 6-19-051 -538-85 типа "Т". For intermediate and main gas pipelines, pipes made of low pressure polyethylene marked "GAZ", manufactured in accordance with TU 6-19-051-538-85 type "T", must be used.
Соединительные детали (втулки под фланцы, переходы, отводы, тройники и др.) для полиэтиленовых труб предусматриваются по ТУ-6-19-051 - 539-85. При выборе запорной арматуры следует учитывать условия ее эксплуатации по давлению газа и температуре. Connecting parts (bushings for flanges, transitions, bends, tees, etc.) for polyethylene pipes are provided according to TU-6-19-051 - 539-85. When choosing shut-off valves, the operating conditions for gas pressure and temperature should be taken into account.
Как показали испытания, предлагаемая системы активной дегазации полигонов твердых бытовых отходов и твердых коммунальных отходов позволяет повысить эффективность извлечения биогаза для стабилизации полигонов хранения твердых отходов, улучшение экологии окружающей среды, обеспечение подачи заданного состава биогаза потребителям, снижение частоты удаления конденсата. Tests have shown that the proposed system for active degassing of solid waste landfills and solid municipal waste allows to increase the efficiency of biogas extraction to stabilize solid waste storage areas, improve the environment, ensure the supply of a given biogas composition to consumers, and reduce the frequency of condensate removal.
Все элементы системы могут быть изготовлены из известных материалов с применением известных технологий. All elements of the system can be made from known materials using known technologies.
Заявленное изобретение может быть использовано для обезвреживания полигонов твердых бытовых и коммунальных отходов (ТБО, ТКО) и допускаемых к размещению с ними промышленных отходов. The claimed invention can be used for decontamination of landfills of solid household and municipal waste (MSW, MSW) and industrial waste allowed for disposal with them.

Claims

Формула изобретения. Claim.
1. Система активной дегазации полигонов твердых бытовых отходов и твердых коммунальных отходов, содержащая вертикальные дренажные гибкие дрены, состоящие из пластиковых сердечников, которые обернуты фильтрующим газо- водо- проницаемым нетканым материалом, состоящим из термически связанных полимерных волокон, установленных на одинаковом расстоянии друг от друга; соединенных в верхней части с закрытой системой горизонтальных труб, имеющих возможность выпуска газа, который образуется на площадке по переработке отходов, наружу; устройство для создания пониженного давления в дренажных гибких дренах и закрытой системе горизонтальных труб, устройство для создания повышенного давления в дренажных гибких дренах и закрытой системе горизонтальных труб, отличающаяся тем, что вертикальные дренажные гибкие дрены, снабжены оголовниками, соединенными в нижней части с пластиковыми сердечниками гибких дрен, а в верхней части с газоотводящими трубками, указанные вертикальные дренажные гибкие дрены снабженные тройниками, соединены с горизонтальными трубами, образующими отдельные газосборные кластеры, в каждом из которых дрены последующего ряда размещены со смещением относительно дрен предыдущего ряда, а каждый газосборный кластер подключен через горизонтальные отводящие трубы к закрытой системе горизонтальных труб, которые соединены с конденсатосборниками, компрессором, газовым компрессором, факельной системой, при этом система снабжена станцией автоматической регулировки потока биогаза от каждого газосборного кластера и автоматизированной системой управления. 1. A system of active degassing of landfills for solid household waste and solid municipal waste, containing vertical drainage flexible drains, consisting of plastic cores, which are wrapped in a filtering gas-water-permeable non-woven material consisting of thermally bonded polymer fibers installed at the same distance from each other ; connected in the upper part with a closed system of horizontal pipes, which have the ability to release the gas generated at the waste processing site to the outside; a device for creating reduced pressure in drainage flexible drains and a closed system of horizontal pipes, a device for creating an increased pressure in drainage flexible drains and a closed system of horizontal pipes, characterized in that vertical drainage flexible drains are equipped with ends connected in the lower part with plastic flexible cores drains, and in the upper part with gas outlet pipes, the indicated vertical drainage flexible drains equipped with tees are connected to horizontal pipes forming separate gas-collecting clusters, in each of which the drains of the next row are placed with an offset relative to the drains of the previous row, and each gas-collecting cluster is connected through horizontal outlet pipes to a closed system of horizontal pipes that are connected to condensate traps, a compressor, a gas compressor, a flare system, while the system is equipped with a station for automatic regulation of the biogas flow from each gas collection cluster and an automated control system.
2. Система по п. 1 , отличающаяся тем, что газоотводящие трубки, соединенные с оголовниками, выполнены длиной не более 3 м с внутренним диаметром 15-25 мм. 2. The system according to claim 1, characterized in that the gas outlet pipes connected to the headrests are made with a length of no more than 3 m with an inner diameter of 15-25 mm.
3. Система по п. 1 , отличающаяся тем, что горизонтальные трубы газосборных кластеров выполнены с внутренним диаметром 15-25 мм. 3. The system according to claim 1, characterized in that the horizontal pipes of the gas-gathering clusters are made with an inner diameter of 15-25 mm.
4. Система по п. 1 , отличающаяся тем, что горизонтальные трубы закрытой системы изготовлены из полимерных материалов диаметром 40-60 мм. 4. The system according to claim 1, characterized in that the horizontal pipes of the closed system are made of polymeric materials with a diameter of 40-60 mm.
5. Система по п. 1 , отличающаяся тем, что система снабжена греющими кабелями. 5. The system of claim. 1, characterized in that the system is equipped with heating cables.
6. Система по п. 1 , отличающаяся тем, что количество дрен в каждом кластере выбрано с учетом анализа газоотдачи. 6. The system according to claim 1, characterized in that the amount of drains in each cluster is selected taking into account the analysis of gas recovery.
PCT/RU2020/050112 2019-06-11 2020-06-08 System for active degasification of solid domestic waste and solid municipal waste disposal sites WO2020251407A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019118053A RU2713700C1 (en) 2019-06-11 2019-06-11 System for active degassing of solid domestic waste and solid municipal wastes landfills
RU2019118053 2019-06-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020251407A1 true WO2020251407A1 (en) 2020-12-17

Family

ID=69625354

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2020/050112 WO2020251407A1 (en) 2019-06-11 2020-06-08 System for active degasification of solid domestic waste and solid municipal waste disposal sites

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2713700C1 (en)
WO (1) WO2020251407A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116441275A (en) * 2023-06-16 2023-07-18 深圳市晟世环保能源股份有限公司 Landfill gas pipe network self-adjustment monitoring system and control method thereof

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111874880A (en) * 2020-08-10 2020-11-03 邵武永太高新材料有限公司 Solid waste recycling process and equipment for lithium bis (fluorosulfonyl) imide
RU2762720C1 (en) * 2021-03-31 2021-12-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" Method for storage of solid household and solid municipal waste
RU2768023C1 (en) * 2021-09-13 2022-03-23 Общество с ограниченной ответственностью "ЧелябГазМаш" Degassing system for solid waste polygons
WO2023158339A1 (en) * 2022-02-18 2023-08-24 Илья Моисеевич ОСТРОВКИН Degassing a landfill site by ejection

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3306665A1 (en) * 1983-02-25 1983-07-21 Karl Dipl.-Ing. 5000 Köln Wagner Method for actively degassing a waste dump
RU2127608C1 (en) * 1997-03-05 1999-03-20 Гладков Олег Андреевич Method and installation for recovering dump biogas for disintoxication of dumps and solid waste storage
EA027813B1 (en) * 2008-12-03 2017-09-29 Трисопласт Интернэшнл Б.В. Method for stimulating biodegradation and the degassing of waste disposal sites

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2198745C2 (en) * 2000-11-10 2003-02-20 ОАО "Уральский научно-исследовательский и проектный институт галургии" Method of sewage gas gathering and withdrawal at grounds of solid household and industrial wastes
RU2242299C1 (en) * 2003-07-08 2004-12-20 Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет Method of collecting and discharging biogas and filtrate from solid domestic waste
RU2320426C1 (en) * 2006-07-05 2008-03-27 ОАО "Уральский научно-исследовательский и проектный институт галургии" (ОАО "Галургия") Method of collecting and discharging biological gas from solid waste polygon
GB2524179A (en) * 2015-04-01 2015-09-16 Green Conservation Resources Ltd System and method for modular batch production of bio-methane from wet municipal solid waste (MSW)

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3306665A1 (en) * 1983-02-25 1983-07-21 Karl Dipl.-Ing. 5000 Köln Wagner Method for actively degassing a waste dump
RU2127608C1 (en) * 1997-03-05 1999-03-20 Гладков Олег Андреевич Method and installation for recovering dump biogas for disintoxication of dumps and solid waste storage
EA027813B1 (en) * 2008-12-03 2017-09-29 Трисопласт Интернэшнл Б.В. Method for stimulating biodegradation and the degassing of waste disposal sites

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116441275A (en) * 2023-06-16 2023-07-18 深圳市晟世环保能源股份有限公司 Landfill gas pipe network self-adjustment monitoring system and control method thereof
CN116441275B (en) * 2023-06-16 2023-08-15 深圳市晟世环保能源股份有限公司 Landfill gas pipe network self-adjustment monitoring system and control method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
RU2713700C1 (en) 2020-02-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2020251407A1 (en) System for active degasification of solid domestic waste and solid municipal waste disposal sites
CN107876539A (en) The aerobic Ecosystem restoration system of refuse landfill and method
CN202000225U (en) Sleeper electrical-heating steam curing system
US20120085690A1 (en) Primary Treatment Unit and System for Maximising the Amount of Methane-Containing Biogas Collected from Sewage
CN102513327A (en) Semi-aerobic landfill device for emitting greenhouse gases of refuse landfill site and application
CN102284466A (en) Method and system for integrated treatment and recycling of domestic garbage landfill
RU2601159C2 (en) Apparatus for production of biogas by digestion of organic material
ITTO20110763A1 (en) SYSTEM FOR CATCHING AND / OR ABATEMENT OF HARMFUL EMISSIONS IN AN ATMOSPHERE FROM A SYSTEM IN THE EVENT OF AN ACCIDENT, PARTICULARLY A NUCLEAR SYSTEM
CN110314925A (en) A kind of refuse landfill original position aerobic stabilization processing unit and processing method
CN105907631A (en) Channel-combined multifunctional anaerobic reactor
EP2733197B1 (en) Biogas generating plant with tunnel fermentation chamber and installations to produce and utilise biogas
CN111282978A (en) Soil organic pollutant purification treatment system
CN101638290A (en) Strengthened land domestic sewage treatment device with built-in biological porcelain granule pipe
CN201981062U (en) Water distributing and collecting device for artificial wetland sewage treatment system
RU2784068C1 (en) Degassing of the polygon of solid municipal waste by the method for ejection
CN102518265A (en) Roof wetland system
RU2258535C2 (en) Apparatus for extracting of biogas for neutralizing range proving ground for storage of solid domestic wastes
RU2768023C1 (en) Degassing system for solid waste polygons
CN201537622U (en) Rubbish landfill gas preprocess complete plant
RU2778321C1 (en) Method and device for obtaining biogas from an array of household waste
WO2023158339A1 (en) Degassing a landfill site by ejection
KR100688897B1 (en) Method of producing methane gas for generating of electric power and apparatus for poducing the same
CN215863418U (en) Heating system for improving temperature in garbage pool
CN104043638B (en) A kind of for controlling house refuse greenhouse gases CH 4the equipment of release and control method thereof
CN211972287U (en) Landfill leachate equalizing basin marsh gas processing system

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20822763

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20822763

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1