Depónia
Cégünk tanulmányt készít depónia területén észlelhető biogázképződés környezeti kockázatairól, valamint a biogáz gazdaságos hasznosításáról. Tapasztalatainkra alapozva, a gázkitermelő kutak alkalmazásával a kombinált biogázhasznosítást (elektromos energia és hőhasznosítás) tartjuk a legkedvezőbb hosszú távú megoldásnak.
A biogáz képződése
A hulladék lebomlása során biogáz és csurgalékvíz keletkezik. A lebomlási folyamat öt jellegzetes fázisra osztható fel. (Christiensen-Kjeldsen - 1989)
I. fázis: A hulladék elhelyezése után közvetlenül egy aerob fermentáció indul meg mikroorganizmusok jelenlétében. A folyamatot a mélyebb régiókban a hulladékkal csapdázódott levegő, a felszínközeli régiókban az atmoszférából bejutó oxigén táplálja. A keletkező biogáz szén-dioxid, a csurgalékvízben az ammónium, illetve az egyéb alkotórészek oxidációs termékei dúsulnak. A folyamat erősen exoterm, a hőmérséklet elérheti a 60-70 oC-ot.
II. fázis: Az oxigén fogyásával anaerob körülmények alakulnak ki, a sötét , oxigénhiányos, oxigénmentes környezetben a gombák, és erjesztő baktériumok (tejsav-, propionsav-, koli-, vajsav-, és butilbaktériumok) végzik a szénhidrátok, fehérjék és a zsírok erjedési-lebomlási folyamatait. A keletkező biogáz szén-dioxidból és hidrogénből áll, a nitrogéntartalom erősen csökken. A csurgalékvíz pH-ja lecsökken (pH= 4-5), nagy mennyiségű kalciumot, vasat, nehézfémeket és ammóniumot tartalmazhat. A fázis végére a redoxpotenciál csökkenésével a kezdeti magas szulfáttartalom is lecsökken, a keletkező szulfid kicsapja az addig oldatban lévő vasat, mangánt és nehézfémeket.
III. fázis: A metanogén és a szulfátredukáló baktériumok megjelenésével és elszaporodásával megkezdődik az előző pontban leírt folyamat, majd a biogázban növekedni kezd a metán koncentráció, mialatt a hidrogén és a szén-dioxid koncentrációja csökken. A csurgalékvíz pH-ja növekedni kezd, ami a vas, mangán és nehézfémek további kiválásához vezet. Továbbra is jelentős a keletkező, és a csurgalékvízben elnyelődő ammónia mennyisége.
IV. fázis: Az ún. „metán” fázisban stabilizálódik az előző fázisban megkezdődött metánképződési folyamat, a biogázban a metán koncentrációja 50-60 v/v %-on állandósul.
V. fázis: A lebontható szénhidrátok, fehérjék, és zsírok elfogyásával csak az ellenálló szerves szén marad vissza a hulladékban. A metántermelés fokozatosan visszaesik, a légköri diffúzió miatt a biogázban megjelenik a nitrogén és az oxigén. A felszínközelben kialakuló aerob zónákban a metánképződés teljesen megszűnik.
 |
 |
 |
Alkalmazott módszerek
Adatbeszerzés, dokumentáció áttekintése
A vizsgált területről beszerezzük a szükséges topográfiai és földtani térképeket, áttekintjük a területre vonatkozó, a szakirodalomban és nyilvános adatbázisokban fellelhető adatokat (pl. geológiai térképek, környező területen történt földtani fúrások adatai, a területen vagy környezetében található vízkivételi helyek, meteorológiai adatok), valamint a korábban készített környezeti vizsgálatok eredményeit.
Helyszíni szemle
Helyszíni bejárások során további információkat gyűjtünk a terület általános környezeti állapotára vonatkozóan, valamint vizsgáljuk a fúrási tervezés során meghatározó helyi adottságokat, a korábbi vizsgálatok által azonosított, ill. esetleges további szennyező források elhelyezkedését, a feltárásokat korlátozó tényezőket.
Fúrási, mintavételi tervezés és munkálatok
Mintavételi tervünket úgy állítjuk össze, hogy a rendelkezésre álló eredmények aktualizálásához, valamint a megfelelő pontosságú kiegészítő felméréshez szükséges vizsgálatok kerüljenek elvégzésre.
A fúrási tervezésnél a korábbi vizsgálati eredmények mellett figyelembe vesszük a telephelyen folytatott tevékenységekről rendelkezésre álló információkat, a helyszínbejárások során tapasztaltakat, a talajvíz áramlási irányát, a kimutatott szennyezőanyagok fizikai-kémiai tulajdonságait, valamint a feltárt szennyeződések jellegét is. A fúrási pontok helyének kijelölése során irányadónak tekintjük az esetleges korábbi talaj- és talajvízvizsgálatok eredményei alapján feltárt szennyezett területek, valamint az épületek, egyéb felszíni, ill. földalatti létesítmények elhelyezkedését, valamint saját munkaközi eredményeinket is. A fúrások során folyamatosa nyomon követjük a hulladék, talaj- és csurgalékvíz összetételének alakulását és mintákat veszünk laboratóriumi vizsgálatok céljából.
A hulladék, a talaj- és csurgalékvíz, valamint a biogáz minták laboratóriumi vizsgálatát akkreditált vizsgálólaboratóriummal végeztetjük el.
Hulladék mintavétel
A biogáz/csurgalékvíz figyelőkutak fúrása során folyamatosan nyomon követjük a hulladék összetételének alakulását.
Talajvíz és csurgalékvíz mintavétel
A kialakított ideiglenes talajvízmintavételi pontokból, valamint a biogáz/csurgalékvíz figyelőkutakból vízmintavételek történnek, melyet minden esetben alapos tisztítószivattyúzás előz meg, mely során folyamatosan mérjük a talajvíz pH értékét, fajlagos elektromos vezetőképességét és hőmérsékletét. A talaj- és csurgalékvíz mintákból az általános vízkémiai paraméterek, a toxikus fémek koncentrációja és az oldott bór koncentrációja kerülnek meghatározásra.
Biogáz mintavétel
A kialakított biogáz/csurgalékvíz figyelő kutakból biogáz mintavétel történik. A mintavétel a lezárt kútfej légteréből, hordozható személyi mintavevő gázszivattyú és vákuumbőrönd segítségével, légmentesen lezárható, speciális, szelepes műanyag zacskóba történik. A gázmintákat az alapállapot felmérése miatt részletes biogáz elemzésre (CH4, CO2, O2, N2, H2S gázkomponensek) küldjük a vizsgáló laboratóriumba.