Обеспечение того, чтобы производство возобновляемой энергии не сводило на нет ее выгоды

Эффективное использование возобновляемых источников энергии имеет решающее значение для глобального перехода от ископаемого топлива. В широком смысле, возобновляемый природный газ (RNG) относится к использованию биогаза, полученного из отходов, в качестве альтернативы ископаемому топливу. Источники биомассы многочисленны: разложение твердых отходов на свалках, навоз в анаэробных варочных котлах, пищевые отходы, остатки сельскохозяйственных культур и переработка твердых бытовых отходов — вот лишь некоторые из хорошо известных применений. Хотя RNG предлагает широкий спектр преимуществ, отрасль быстро движется к тому, чтобы выбросы в атмосферу и стоки воды в результате ее деятельности не попадали в окружающую среду, где они могут способствовать образованию смога, изменению климата и загрязнению почвы или воды.

Определение и проектирование уникальных условий эксплуатации на объекте RNG имеет первостепенное значение для соблюдения норм по загрязнению воздуха и воды, поскольку процесс восстановления ресурсов может быть сложным. Например, на объектах ГСЧ наблюдаются различные уровни концентрации широкого спектра загрязнителей воздуха и воды, образующихся в процессе разложения.

В отличие от типичного производственного предприятия с постоянным выпуском побочных продуктов, операции по использованию возобновляемых источников энергии не всегда имеют постоянные потоки или концентрации. Любая система контроля загрязнения должна быть спроектирована с учетом наихудших сценариев и всегда учитывать вопросы безопасности. Метан, например, является распространенным источником возобновляемого топлива из-за его обилия и высокого содержания энергии, но это также делает его опасным при определенных условиях. Технологии борьбы с загрязнением в этой отрасли должны разрабатываться с учетом условий технологического процесса, требований эффективности и стандартов безопасности.

Многие муниципалитеты, частные владельцы свалок и компании по переработке отходов прибегают к улавливанию биогаза от разложения для полезных целей, а не просто сжигают его. Для очистки биогаза путем удаления примесей, не соответствующих строгим требованиям к трубопроводу, используются различные технологии. Часто эти хвостовые газы имеют низкую теплотворную способность – примерно от 1 до 15% метана – и, следовательно, сами по себе не являются горючими, но все же вредны для окружающей среды, если их не уничтожить должным образом.

Очистка биогаза и очистка отходящих газов перерабатывающего завода включают несколько этапов. Во-первых, необходимо удалить сероводород (H2S), который является очень агрессивным соединением. Это можно сделать с помощью сухого скруббера или угольного поглотителя. Фильтрация с использованием адсорбционного слоя активированного угля эффективно улавливает и удаляет частицы H2S из отходящих газов. Затем удаляются углекислый газ (CO2), азот, кислород и другие нежелательные химические вещества. Это делается с использованием сит и других технологий очистки газа до тех пор, пока он не достигнет технических характеристик природного газа, что делает его пригодным для местных трубопроводов. В ходе этого процесса очистки образуются отходящие газы или хвостовые газы, которые необходимо очистить, прежде чем их можно будет выбросить в атмосферу.

Еще одним растущим сектором индустрии переработки отходов в энергию является рынок биомассы. Органический материал собирается в ресторанах, на предприятиях пищевой промышленности и в муниципалитетах, а затем расщепляется бактериями в отсутствие кислорода в больших варочных котлах. Твердые отходы превращаются в безопасный материал многоразового использования, например, удобрения или твердое биотопливо. Высвобождаемый биогаз собирается и преобразуется в электричество или возобновляемый природный газ. Отходящие газы и запахи этих операций также обрабатываются в термических окислителях и паровых камерах сгорания.

Термические окислители и паровые камеры сгорания Anguil могут удалять более 99% отходящих газов различных процессов очистки РПГ. Химический процесс термического окисления включает повышение температуры потока выхлопных газов до такой степени, что химические связи, удерживающие молекулы вместе, разрушаются. Метан с низкой теплотворной способностью и летучие органические соединения в потоке технологических выхлопов преобразуются в различные комбинации CO2, воды (H2O) и тепловой энергии. Конструкции Anguil сводят к минимуму общее дополнительное сжигание топлива в устройстве уничтожения, поскольку существует прямая корреляция между эксплуатационными расходами и выбросами парниковых газов.