1

“ინოგეითის ტექნიკური სამდივნო და ინტეგრირებული პროგრამა

ბაქოს ინიციატივისა და აღმოსავლეთ პარტნიორობის პროექტით

გათვალიწინებული ენერგეტიკული მიზნების მხარდასაჭერად”

სიტუაციური დახმარება საექსპერტო სიმძლავრეების გამოყენებით

კომპონენტი C

გზამკვლევი

“საქართველოს მყარი ნარჩენების მართვის კომპანიის მუშაობის

ეფექტურობის ამაღლება ბიოგაზის პოტენციალის შეფასების

პრაქტიკული მეთოდების გამოყენებით საქართველოში არსებულ

ნაგავსაყრელებზე”

Programme Funded By EU

2

შინაარსი

შინაარსი................................................................................................... Error! Bookmark not defined.

0. შესავალი .......................................................................................... Error! Bookmark not defined.

1. ბიოგაზი. ძირითადი ინფორმაცია ............................................................................................. 3

1.1 ბიოგაზის წარმოქმნა (LFG)......................................................................................................... 4

1.2 ბიოგაზის შემადგენლობა და მახასიათებლები...................................................................... 7

1.3 ბიოგაზის პოტენციური ზემოქმედება .................................................................................... 8

1.4 პოტენციური სარგებელი ბიოგაზისაგან ............................................................................... 10

2. ბიოგაზის მართვის სისტემები ...................................................... Error! Bookmark not defined.

2.1 მიზნები ..................................................................................................................................... 11

2.2 ბიოგა ზის მა რთვის სისტემების კომპონენტები........................................................................ 12

2.2.1 ბარიერები ნაგავსაყრელებზე........................................................................................... 12

2.2.2 მოპოვების სისტემები ....................................................................................................... 12

2.2.3 დამუშავება და უტილიზაცია .......................................................................................... 19

2.2.4 ბიოგაზის მონიტორინგი .................................................................................................. 28

3. ბიოგაზის წარმოქმნის პოტენციალის შეფასება ......................... Error! Bookmark not defined.

3.1 მონაცემთა შეგროვება .............................................................................................................. 29

3.1.1 ინფორმაცია ნარჩენებზე................................................................................................... 30

3.1.2 მეტეოროლოგიური მონაცემები ...................................................................................... 31

3.2 ბიოგაზის წარმოქმნის პარამეტრები...................................................................................... 32

3.2.1 მეთანის წარმოქმნის პოტენციალი, Lo ............................................................................. 32

3.2.2 ბიოგაზის წარმოქმნის სიჩქარე, K .................................................................................... 32

3.3 ბიოგაზის წარმოქმნის მოდელები ......................................................................................... 34

3.3.1 მეთოდოლოგია.................................................................................................................. 34

4. უსაფრთხოება ნაგავსაყრელებზე ................................................................................................. 37

5. ნაგავსაყრელის ფუნქციონერების ზემოქმედება ბიოგაზის წარმოქმნაზე .............................. 39

დანართი A .......................................................................................................................................... 40

3

0. შესავალი

წინამდებარე გზამკვლევის შექმნის საფუძველს წარმოადგენს პროგრამა „ტექნიკური

სამდივნო და ინტეგრირებული პროგრამა ბაქოს ინიციატივისა და აღმოსავლეთ პარტნიორობის

პროექტით გათვალიწინებული ენერგეტიკული მიზნების მხარდასაჭერად”.

გზამკვლევი შექმნილია ბენიფიციარი-ორგანიზაციისათვის SWMCG (საქართველოს მყარი

ნარჩენების მართვის კომპანია)

პროექტის მიზანია საქართველოს მყარი ნარჩენების მართვის კომპანიის მუშაობის ეფექტურობის

ამაღლება ბიოგაზის პოტენციალის შეფასების პრაქტიკული მეთოდების გამოყენებით საქართველოში

არსებულ ნაგავსაყრელებზე

ზოგადი მიზნები:

• ნაგავსაყრელებიდან მეთანის გაზის ემისიის ეკოლოგიაზე და ადამიანის

ჯანმრთელობაზე მავნე ზემოქმედების შემცირება.

• ბიოგაზის სასარგებლო პოტენციალის გამოყენება ელექტროენერგიის

წარმოებისათვის.

საქართველოში არსებული სიტუაციიდან გამომდინარე საჭიროა არსებული

ნაგავსაყრელების მონოტორინგი დახურვის ციკლამდე, რათა შესაძლებელი გახდეს

განისაზღვროს თუ როგორ შეიძლება ოპტიმალურად იქნას გამოყენებული ბიოგაზი

თითოეულ ობიექტზე.

ბიოგაზის ემისიის და მისი პოტენციალის გამოყენების შესაფერისი მონიტორინგის

ჩასატარებლად უნდა გაიზარდოს SWMCG-ს მუშაობის ეფექტურობა ბიოგაზის

მონოტორინგის თვალსაზრისით.

ტექნიკურმა დახმარებამ უნდა უზრუნველყოს კომპანიის პოტენციალის ამაღლება

გზამკვლევის შექმნით და მისი შესაბამისი წევრების ტრენინგით, რაც კომპანიას

მონიტორინგის დამოუკიდებლად ჩატარების საშუალებას მისცემს .

კონკრეტული მიზნები:

• ბიოგაზის პოტენციალის შეფასებისათვის პრაქტიკული გზამკვლევის შემუშავება.

• SWMCG-ს თანამშრომლების კვალიფიკაციის ამაღლება ბიოგაზის მონოტორინგის

თვალსაზრისით.

4

ბიოგა ზი. ძირითადი ინფორმა ცია

1.1 ბიოგაზის წარმოქმნა (LFG)

ბიოგაზი წარმოიქმნება ფიზიკური, ქიმიური და მიკრობული პროცესების შედეგად

გადაყრილ ნარჩენებში, მათში არსებულ ორგანული ნივთიერებების გახრწნის შემდეგ.

ნარჩენებში მიმდინარე პროცესები გადაყრის შემდეგ. გრაფიკი 1.

გრაფიკი 1 ტიპიური ბიოგაზის წარმოქმნის ფაზები

http://www.atsdr.cdc.gov/HAC/landfill/PDFs/Landfill_2001_ch2mod.pdf)

ფაზა I.წარმოადგენს მოკლე აერობულ ფაზას უშუალოდ ნარჩენების გადაყრის შემდეგ, სადაც

გრძელი მოლეკულური ჯაჭვები კომპლექსური ნახშირწყლებისა, პროტეინებისა და

ლიპიდებისა, რომლებიც შეიცავენ ორგანულ ნარჩენებს, იხრწნება აერობული ბაქტერიების

ზემოქმედების ქვეშ – ბაქტერიები, რომლებიც ცოცხლობენ მხოლოდ ჟანგბადის პირობებში -

ბაქტერიები შთანთქავენ ჟანგბადს და წარმოქმნიან ნახშორორჟანგს. ეს ფაზა გრძელდება,

სანამ არსებული ჟანგბადი არ გამოილევა და შეიძლება გაგრძელდეს დღეები ან თვეები.

5

ფაზა II. ანაერობულ პირობებში - ჟანგბადი არის – ამ პირობებში მცხოვრები ბაქტერიები

ხრწნიან ნარჩენებს, ანუ გარდაქმნიან აერობული ბაქტერიების მიერ შექმნილ ნაერთებს

ორგანულ მჟავებად და ალკოჰოლად. როცა მჟავები ნაგავსაყრელზე არსებულ სისველეს

ერევიან, ეს იწვევს ზოგი ნუტრიენტის გახრწნას. შედეგად, აზოტი და ფოსფორი

ხელმისაწვდომი ხდება ნაგავსაყრელზე არსებული მრავალი სახეობის ბაქტერიისათვის.

ნახშირორჟანგი და წყალბადი გაზისებრი გვერდითი პროდუქტებია ამ პროცესებისა. თუ

ნაგავსაყრელზე წესრიგი იქნება დარღვეული ან როგორღაც შეაღწევს ჟანგბადი, მიკრობული

პროცესები დაბრუნდება ფაზაში I.

ფაზა III. გახრწნა იწყება, როდესაც გარკვეული ტიპის ანაერობული ბაქტერიები შთანთქავს III

ფაზის დროს წარმოქმნილ ორგანულ მჟავებს და ახდენს აცეტატების - ორგანული მჟავების

ფორმირებას. ამ პროცესის გამო ნაგავსაყრელი უფრო მეტად ნეიტრალურ გარემოდ

გადაიქცევა, სადაც დამკვიდრებას იწყებენ მეთანის წარმომქმნელი ბაქტერიები -

მეთანოგენური ბაქტერიები. მეთანსა და მჟავას წარმომქმნელ ბაქტერიებს შორის

სიმბიოტური, ანუ ორმხრივად სასარგებლო ურთიერთობებია. მჟავას წარმომქმნელი

ბაქტერიები ქმნიან ნაერთებს მეთანოგენური ბაქტერიებისათვის. ეს უკანასკნელნი ნაერთებს

შთანთქავენ. მეთანოგენური ბაქტერიები წარმოქმნიან მეთანს ნახშირორჟანგის და აცეტატის

შთანთქმით, რომელთა დიდი ნაწილი ტოქსიკურია მჟავას წარმომქმნელ ბაქტერიებისათვის.

ფაზა IV.იგი ხასიათდება მეთანის წარმოქმნის საკმაოდ სტაბილური სიჩქარით და მისი

შედეგია მეთანის მოცულობითი კონცენტრაცია გაზში 50-65%-ით., 40% to 60% -

ნახშირორჟანგი და 2%-9% სხვა გაზებისა, მაგალითად, სულფიდები. გაზი სტაბილური

სიჩქარით წარმოიქმნება IV ფაზაში, დაახლოებით 20 - 40 წლის განმავლობაში. გაზის

წარმოქმნა შეიძლება უფრო დიდხანს გაგრძელდეს, თუ ნარჩენებში ორგანული

ნივთიერებების უფრო დიდი რაოდენობა არის; მაგალითად, თუ ნაგავსაყრელი შინაური

ცხოველების საშუალოზე მეტ რაოდენობას იღებს.

ფაზა V (არ არის ნაჩვენები). სტაბილური მეთანოგენური ფაზის შემდეგ, ნაგავსაყრელის

ზედა ფენებში გამოჩნდება აერობული ზონები და ზონები რედოქსის პოტენციალით

(რომელიც მეტისმეტად მაღალია იმისათვის, რომ მეთანოგენური ბაქტერიები გადარჩნენ).

მეთანის წარმოქმნის სიჩქარე დაიწყებს კლებას და ბიოგაზში კვლავ გამოჩნდებიან აზოტი და

ჟანგბადი ატმოსფეროდან დიფუზიის გამო. ორგანული ნარჩენების გახრწნა სრულდება და

ნაგავსაყრელზე არსებული გაზის შემადგენლობა ნიადაგის გაზისებური ჰაერის მსგავსი

ხდება.

6

პრაქტიკაში, ბიოქიმიური რეაქციები და ბიოგაზის წარმოქმნა არ მიმდინარეობს

ჰომოგენურად (ერთგვარად). ნარჩენების შემადგენლობაში არსებული ლოკალური

ვარიაცების, ტენის შემცველობის, ინგიბიტორებისა და ნუტრიენტების სიახლოვის,

ტემპერატურის, ჟანგბადის და წყალბადის არსებობის, pH და ტუტიანობის და სულფატის

გამო რეაქციების სიჩქარე შეიძლება მნიშვნელოვნად განსხვავდებოდეს ერთმანეთისაგან

სხვადასხვა ადგილას და ყველა ფაზას შეიძლება ადგილი ქონდეს ნაგავსაყრელზე

ერთდროულად. ამიტომაც, ამის წინასწარმეტყველება და კონტროლი შეიძლება არ იყოს

ადვილი.

ბიოგაზი ძირითადად მეთანისა და ნახშირორჟანგისაგან შედგება ნარჩენებში, რომლებიც

ძირითადად ნახშირწყალბადებს შეიცავს, ბიოგაზის შემადგენლობაში დაახლოებით 50%

მეთანია და 50% - ნახშირორჟანგი. ნარჩენებში, რომლებიც შეიცავს მეტ ცხიმს და პროტეინს,

ბიოგაზის შემადგენლობაში მეტი ალბათობით არის 55% მეთანი და 45% ნახშირორჟანგი.

მეთანი შეიძლება კიდევ უფრო მაღალი იყოს ძალიან დიდი ტენიანობის მქონე

ნაგავსაყრელებზე წყალში ნახშირორჟანგის მაღალი ხსნადობის გამო. უფრო ძველ

ნაგავსაყრელებზე ბიოგაზის წარმოქმნა მცირდება და შეიძლება მოხდეს ატმოსფერული

ჰაერის შეჭრა. ბიოგაზი შეიძლება აზოტის დიდ რაოდენობას შეიცავდეს. ჰაერში არსებული

ჟანგბადის გამო შეიძლება მოხდეს მეთანის ოქსიდაცია. ამის შედეგია მეთანის პროცენტის

შემცირება და ნახშირორჟანგის პროცენტის გაზრდა. ამიტომაც, ბიოგაზის ხარისხი ძველ

ნაგავსაყრელებზე არაერთგვაროვანია.

ბიოგაზი შეიძლება აგრეთვე შეიცავდეს მცირე რაოდენობით სხვა ((პოლი) არომატულ)

ნახშირწყალბადებს, ჰალოგენიზირებულ ნახშირწყალბადებს და გოგირდოვან ნაერთებს.

შეფასების სხვადასხვა მეთოდისას სხვადასხვა პარამეტრები გამოიყენება. მეთოდების

შეფასებისას ძალიან ხშირად საჭიროა კონვერსიები ორგანული ნივთიერების და ორგანული

ნახშირბადისა და ბიოგაზსა და მეთანს შორის. ამ მიზნით, შეიძლება ორგანული ნივთიერება

იქნას მიღებული როგორც ძირითადად ცელულოზისაგან შედგენილი. ცელულოზის

ბიოგახრწნა ქიმიურად ასე შეიძლება გამოისახოს:

სქემა 2 – ცელულოზის ბიოგახრწნა.

ამიტომ:

მეთანის და ბიოგაზის წარმოქმნა გახრწნილ კგOM-ზე:

7

48

180 * 714 = 0.373 მ3 CH4 ბიოგაზისა = 0.75 მ3 ბიოგაზისა

მეთანის და ბიოგაზის წარმოქმნა გახრწნილ კგC-ზე:

:

48

72 * 714 = 0.933 მ3 CH4 ბიოგაზისა = 1.87 მ3 ბიოგაზისა

სქემა 3 - ბიოგაზის წარმოქმნა, მოპოვება, ოქსიდაცია და ემისია.

1.2 ბიოგაზის შემადგენლობა და მახასიათებლები

როგორც აღწერილი იყო წინა სექციაში, ბიოგაზი შედგება ასობით სხვადასხვა გაზის

ნარევისაგან. მოცულობით, იგი, როგორც წესი, შეიცავს 40% - 60%-დე მეთანს და 40% - 60%-დე

ნახშირორჟანგს.

ბიოგაზი მცირე რაოდენობით შეიცავს აზოტს, ჟანგბადს, ამიაკს, სულფიდებს, წყალბადს,

ნახშირბადის ორჟანგს და არამეთანურ ორგანულ ნაერთებს (NMOC)- ტრიქლოროეთილებს,

ბენზოლს და ვინილის ქლორიდს.

ცხრილი 1: ტიპიური ბიოგაზები,მათი მოცულობითი პროცენტი და მახასიათებლები.

კომპონენტი პროცენტი

მოცულობით, %

მახასიათებლები

მეთანი

CH4

40-60 მეთანი ბუნებრივი გაზია. უფერო და

უსუნო.ფეთქებადია ჰაერთან შერევისას 5% და 15%.-ს

შორის ქვედა და ზედა აფეთქებადობის ზღვრებს

შორის. 5%-ის ქვემოთ და 15%-ზე ზემოთ

8

აფეთქებადი არ არის

ნახშირორჟანგი

CO2

40-60 მცირე კონცენტრაციით ატმოსფეროში( 0.03%).

უფერო, უსუნო და ოდნავ მჟავიანია. არ არის

აალებადი ან აფეთქებადი.

აზოტიN2

2-5 დაახლოებით 79% შედგება ატმოსფეროსაგან. უსუნო,

უგემო და უფეროა.

.არ არის აალებადი ან აფეთქებადი.

ჟანგბადი

O2

0.1-1 დაახლოებით 21% შედგება ატმოსფეროსაგან. უსუნო,

უგემო და უფეროა. .არ არის აალებადი ან

აფეთქებადი.

ამიაკი

NH4

0.1-1 უფერო მკვეთრი სუნის გაზია, აალებადია. მისი

აფეთქებადობის ქვედა ზღვარია არის 15% , ხოლო

ზედა - 28%. თუმცა, არ გროვდება ისეთი მაღალი

კონცენტრაციით, რომ აფეთქების საფრთხე შექმნას.

NMOCs(ანუ

ნაერთები,

რომლებიც

ნახშირს შეიცავენ)

მეთანი

ორგანულია მაგრამ

არ განიხილება

როგორც NMOC.

0.01-0.6 NMOC შეილება ბუნებრივად ან სინთეტიკური

ქიმიური პროცესებისაგან წარმოიქმნას. შეიცავენ

აკრილონიტრილს, ბენზოლს, 1,1-დიქლოურეტანს,

1,2-დიქლოროეტილენს, დიქლორემეთანს,

კარბონილის სულფიდს, ეთილბენზოლს, ჰექსანს,

მეთილს, ეთილს, კეტონს, ტრიქლოროეთილენს,

ვინილის ქლორიდს და ქსილენს.

აფეთქებადობა დამოკიდებულია ცალკეულ ქიმიურ

კომპონენტზე. მაგ. აფეტქებადობის ქვედა ზღვარი

ბენზოლისა არის 1.2%, ხოლო ზედა - 7.8%. თუმცა

ბენზოლი და სხვა NMOC-ები არ ქმნიან ისეთ მაღალ

კონცენტრაციას, რომელიც აფეთქების საფრთხეს

შექმნის.

გოგირდოვანი

ნაერთები

(სულფიდები)

(მაგ.

გოგირდწყალბადი,

დიმეტილის

სულფიდი,

მერკაპთანი)

0-1 ბუნებრივი გაზებია, რომლებიც ბიოგაზს ლაყე

კვერცხის არასასიამოვნო (ასევე დაბალი

კონცენტრაციისას) სუნს ანიჭებენ.

გოგირდწყალბადის სულფიდი აალებადია. მისი

აფეთქებადობის ქვედა ზღვარია არის 4% , ხოლო

ზედა - 44%. თუმცა, ნაგავსაყრელების

უმრავლესობაზე არ გროვდება ისეთი მაღალი

კონცენტრაციით, რომ აფეთქების საფრთხე შექმნას.

ცხრილი 1: ტიპიური ბიოგაზები,მათი მოცულობითი პროცენტი და მახასიათებლები.

9

1.3 ბიოგაზის პოტენციური ზემოქმედება

ბიოგაზის წარმოქმნას და არსებობას შეუძლია სხვადასხვა ტიპის უკუზემოქმედება

გამოიწვიოს:

არასასიამოვნო სუნი, რომელსაც ძირითადად გოგირდწყალბადი და მერკაპტანები

იწვევს. გაზი მათ უმნიშვნელო რაოდენობით შეიცავს. მათი შეგრძნება ყნოსვით შეიძლება

ძალიან მცირე კონცენტრაციისას, თუმცა ჯანმრთელობისთვის იშვიათად წარმოადგენს

საფრთხეს.

სათბურის გაზის ემისია, მაგალითად, მეთანი, CO2, ქლოროფლურონახშირბადი (CFCs),

აზოტის ოქსიდი (N2O), წყლის ორთქლი, და არამეთანის შემცველი ორგანული ნაერთები

(NMOCs). მეთანი დაახლოებით 25-ჯერ უფრო მავნე სათბურის გაზია ვიდრე

ნახშირორჟანგი მისი ზემოქმედების გამო სხვა ატმოსფერულ მოლეკულებზე.

ჯანმრთელობის საკითხები და ტოქსიკური ზემოქმედება, დაკავშირებული ბიოგაზის

ზედაპირქვეშა მიგრაციასთან, რომელიც კონცენტრირებულია ნაგავსაყრელების გარშემო

და აქტუალურია ნაგავსაყრელის მუშაკებისათვის. შესაფერის პირობებში ბიოგაზი

შეიძლება იყოს აალებადი, მხუთავი და ტოქსიკური, როგორც გოგირდწყალბადი.

ობიექტის სამუშაოები, მაგალითად, ჭები, რაც დაკავშირებულია ნაჟურის მართვასთან,

წარმოადგენენ ტოქსიკური გაზების დაგროვების პოტენციურ ზონებს.

ამას გარდა, ბიოგაზის დაგროვებამ შემოსაზღვრულ ან დაბალ ზონებში ნაგავსაყრელებზე

ან მათ სიახლოვეს შეიძლება გამოიწვიოს ჰაერის გადაადგილება და შექმნას უჟანგბადო

ატმოსფერო. ეს ჟანგბადის უკმარისობა შეიძლება იყოს საკმარისად სერიოზული

იმისათვის, რომ გამოიწვიოს იქ მყოფთათვის გაგუდვის რისკი.

მაშინ, როცა ზოგი ნაერთი ბიოგაზში ტოქსიკურია საკმარისი კონცენტრაციისას და

ზემოქმედებისას, სხვა ნაერთები ითვლება კანცეროგენულად მათი ხანგრძლივი

ზემოქმედების ქვეშ ყოფნის შემთხვევაში.

ბიოგაზმა შეიძლება ფორმირება მოახდინოს აფეთქებადი ნარევისა, როცა იგი გარკვეული

პროპორციით შეერევა ჰაერს (ცხრილი 1). ბიოგაზის მოკვლევის რისკი აალების წყაროს

არსებობაშია. ეს შეიძლება მოხდეს შემოსაზღვრულ ზონაში და ყოველთვის სიფრთხილის

საგანი უნდა იყოს ნაგავსაყრელის მილებთან ან ნებისმიერ ზონაში მუშაობისას,სადაც

შეიძლება მოხდეს გაჟონვა.

აფეთქების რისკი ასევე ასოცირდება შემოსაზღვრულ ზონებთან, სადაც არასაკმარისი

ვენტილაცია არსებობს. ადრე, ბიოგაზის აფეთქება ხდებოდა ნაგებობებზე

ნაგავსაყრელებზე ან მათ სიახლოვეს სხვა ობიექტებზე. ეს შემთხვევები აიხსნება

ნაგავსაყრელის გაზის მიგრაციით ნიადაგში და გაზის დაგროვებით ახლომდებარე

სტრუქტურებში.

10

ბიოგაზის პოტენციური ზემოქმედების არხები განიხილება გრაფიკზე 2.

ვეგეტაციური დატვირთვა ნიშანია ბიოგაზის მიგრაციისა ზედაპირის ქვეშ ან საბოლოო

საფარში და ხდება იმის გამო, რომ მცენარეების ფესვებს არ გააჩნიათ ჟანგბადი ან

კომპონენტები, რომლებიც უშუალოდ ტოქსიკურები არიან მცენარეებისათვის.

ვეგეტაციის გაუარესება ნაგავსაყრელებზე ან მათ სიახლოვეს შეიძლება წარმოადგენდეს

როგორც ესთეტიურ, ასევე პრაქტიკულ პრობლემას. იქ, სადაც მცენარეული საფარი

მცირდება, შეიძლება მოხდეს საფარის ეროზია.

თითოეული ეს ზემოქმედება გახდა იდეური საფუძველი ბიოგაზის მართვის სისტემების

დაყენებისა თანამედროვე და უკვე დახურულ ნაგავსაყრელებზე.

გრაფიკი 4- ბიოგაზის პოტენციური ზემოქმედების არხები http://www.atsdr.cdc.gov/HAC/landfill/html/ch3.html)

1.4 პოტენციური სარგებელი ბიოგაზისაგან

ძირითადი სარგებელი ბიოგაზის მართვისაგან მდგომარეობს პოტენციური ნეგატიური

ზემოქმედების კონტროლში და ობიექტის მფლობელის ვალდებულებების შემცირებაში.

შეგროვებულ ბიოგაზს მრავალი სხვა სარგებელი გააჩნია, რაც, ძირითადად, მისი მეთანის

კომპონენტის ენერგეტიკულ შესაძლებლობებში გამოიხატება.

11

ბიოგაზის უტილიზაციისათვის უკვე მრავალი ტექნოლოგია გამოიყენება, რომელთაგან

ბევრი მათგანი ეკონომიკურად მომგებიანად მუშაობს ცალკეული ობიექტების პირობების და

ბაზარზე წვდომის გათვალისწინებით.

ელექტროენერგიის გამომუშავება ბიოგაზიდან მისი უტილიზაციის ყველაზე

გავრცელებული სახეა, თუმცა ბიოგაზის გადამუშავება საყოფაცხოვრებო გაზად სულ უფრო

და უფრო აქტიურად მიმდინარეობს, ასევე როგორც მისი სატრანსპორტო საწვავად

გარდაქმნა. როგორც ადრე აღინიშნა, ბიოგაზის სარგებლიანი გამოყენება ძლიერ არის

დამოკიდებული მისი შემკრები სისტემის ეფექტურობაზე ეკონომიკური თვალსაზრისით.

ამიტომ, მნიშვნელოვანია, რომ გაზის შემკრები სისტემები სწორად იყოს გაანგარიშებული

და დამონტაჟებული, რათა საუტილიზაციო დანადგარი სტაბილურად მარაგდებოდეს

ბოიგაზით.

გამართული მუშაობაც ამ განტოლების ძირითადი კომპონენტია, რადგანაც კარგად

დაპროექტებული გაზის მართვის სისტემებიც კი ზოგჯერ ვერ უზრუნველყოფენ გაზის კარგ

მოწოდებას, თუ სამუშაო ოპერაციები დანადგარის საწვავით მომარაგების თვალსაზრისით

არ სრულდება მიზნების შესაბამისად.

1. ბიოგაზის მართვის სისტემა

2.1 მიზნები

წინა სექციაში განხილული ბიოგაზის პოტენციური ზემოქმედებისა და სარგებლის

გათვალისწინებით, მისი მართვის სისტემებს აყენებენ თანამედროვე და ძველ

ნაგავსაყრელებზე შემდეგი მიზნებით:

• ჰაერზე ზემოქმედების და სათბურის გაზის გლობალურ კლიმატზე ზემოქმედების

მინიმიზირება;

• ბიოგაზის ნაგავსაყრელის ფარგლებს გარეთ მიგრაციის მინიმიზირება;

• ბიოგაზის მიგრაციის მინიმიზირება ობიექტზე განლაგებულ ნაგებობებზე;

• ნაგავსაყრელზე ჰაერის არასასურველი შეჭრა და ამით ბიოგაზის ხანძრების

მინიმიზირება;

• ნიადაგისა და მცენარეული საფარის დაზიანების მინიმიზაცია ნაგავსაყრელის

აღდგენილ ზონაში;

• გაზის ემისიის ეფექტური კონტროლის უზრუნველყოფა; და

• ენერგიის აღდგენის უზრუნველყოფა, სადაც მიზანშეწონილი იქნება.

12

ამგვარად, ნაგავსაყრელის მართვის სისტემის პროექტი დამოკიდებულია ადგილობრივ

პირობებზე: ნაგავსაყრელის რელიეფი, გეოლოგია და ნაგებობები, საცხოვრებელი შენობები

ობიექტის სიახლოვეს, და აგრეთვე წარმოქმნილი ბიოგაზის რაოდენობა და შემადგენლობა.

2. 2.2 ბიოგაზის მართვის სისტემების კომპონენტები

2.2.1 ბარიერები ნაგავსაყრელებზე

ფიზიკური ბარიერების სისტემა შეიძლება აუცილებელი იყოს ბიოგაზის მიგრაციის

კონტროლისათვის. ბიოგაზის მიგრაცია თანამედროვე ნაგავსაყრელებზე ფსკერის და

ფერდობების სარჩულის სისტემის (ლაინერი) აგებით იზღუდება. როცა აუცილებელია

პოტენციური ობიექტის დაცვა ბიოგაზის მიგრაცისაგან, შეიძლება აგებული იყოს დამცავი

ბარიერი.

ბარიერული სისტემა შეიძლება იყოს ვერტიკალური ან ჰორიზონტალური.

ვერტიკალური ბარიერის ტიპიური მაგალითია ცემენტის /ბენტონიტის თიხის თხრილი.

ეფექტურობის გაზრდის მიზნით თხრილში გეო-მემბრანა (დიაფრაგმა) უნდა ჩამონტაჟდეს.

ილუსტრაცია 5-ვერტიკალური ბარიერი.

ჰორიზონტალური ბარიერი წარმოადგენს ფსკერის ლაინერს და ამიტომაც არსებულ

ნაგავსაყრელებზე მისი დამონტაჟება შეუძლებელია.

2.2.2მოპოვების სისტემები

ბიოგაზის ეფექტური კონტროლი ხორციელდება მოპოვების სისტემის საშუალებით გაზის

შემდგომი უტილიზაციით ან მისი ჩირაღდნული წვით. მოპოვების სისტემები მოითხოვენ

გაზის შემკრებ ქსელს. ეს უკანასკნელი შედგება გაზის ჭებისაგან, მათი თავსახურებისაგან, და

შემკრები მილებისაგან. ბიოგაზი მოიპოვება საქაჩი (ე.წ. ბუსტერული) პომპის დახმარებით.

მოპოვების სისტემა შეიძლება გამოყენებული იქნას აქტიური ვენტილაციისათვის, როდესაც

გაზის ხარისხი, ანუ მეთანის დაბალი შემცველობა, არ არის საკმარისი აალების

შენარჩუნებისათვის.

13

გაზის ჭები

შეიძლება განთავსდეს ნაგავსაყრელის შევსების პარალელურად და ამით უზრუნველყოს

გაზის კონტროლი ნაგავსაყრელის მოწყობის ადრეულ ეტაპზევე. როგორც ალტერნატივა,

ჭები შეიძლება გაიბურღოს ნარჩენების განთავსების ადგილის განსაზღვრის შემდეგ.

გამოცდილება აჩვენებს, რომ ვერტიკალური ჭები, რომლებიც იბურღება ლაინერის ორი

მეტრის სიღრმეზე, აუცილებელია გაზის აქტიური მოპოვებისათვის ნაგავსაყრელის შევსების

შემდეგ.

ტიპიური გაზის ჭები:

• ვერტიკალური პერფორირებული მილი - ვერტიკალური გაზის ჭა (ნახ. 6). შედგება

ჭაბურღილისაგან, რომელშიც არის პერფორირებული მილი ნახვრეტებით მილის ზედა

ნაწილში. მილის გარშემო მსხვილი შემავსებლებია;

• ჰორიზონტალური პერფორირებული მილი - ვერტიკალური გაზის ჭა (ნახ. 7). შედგება

პერფორირებული მილებისაგან, რომლებიც ჩალაგებულია ჰორიზონტალურად თხრილებში

ნარჩენებში ან გაზის ფენებში საბოლოო გადახურვის სისტემაში. მილის გარშემო მსხვილი

შემავსებლებია;

• ჰიბრიდული ტიპი შედგება მრავალი მცირე სიღრმის პერფორირებული ვერტიკალური

ჭებისაგან, რომლებიც მიერთებულია გადამყვან წერტილზე ჩადებული ჰორიზონტალური

მილით, რომელიც აგრეთვე შეიძლება იყოს პერფორირებული; და

• გაბიონური ჭა. შედგება შემავსებლებით შევსებული ექსკავაციისგან, რომელიც

ჩალაგებულია ნარჩენებში, საიდანაც ხდება გაზის ქაჩვა პერფორირებული მილის გავლით,

რომელიც შემავსებლებშია მოთავსებული.

14

ნახ. 6 - ტიპიური ვერტიკალური ჭის სქემა

ნახ. 7 - ტიპიური ჰორიზონტალური ჭის სქემა

15

ნებისმიერი გაზის ჭაბურღილის სტრუქტურა უნდა შეიცავდეს საშუალებას ნარჩენების

დალექვისა ნაგავსაყრელზე და საკმარისი სივრცე უნდა იყოს დარჩენილი ჭის ფსკერსა და

ფსკერის ლაინერს (სარჩულს) შორის იმისათვის რომ შემცირდეს ლაინერის დაზიანების

რისკი.გაზის ჭებს ბურღავენ ნარჩენების სიღრმის 75%-ზე.

ჭებს, რომლებიც ნაგავსაყრელების ავსების პარალელურად აიგება, როგორც წესი, გააჩნიათ

მინიმალური დიამეტრი 500 მმ, უმჯობესია 600 – 800 მმ-ს დიამეტრი. ჭები, რომლებიც

მოდიფიცირებულია ავსების შემდეგ, ჩვეულებრივ იბურღება 250-300 მმ დიამეტრზე. გაზის

ჭები, რომლებიც ფორმირდება შევსების დროს, ამიტომაც ჩვეულებრივ უფრო დიდია ვიდრე

მოდიფიცირებული ჭები. დახვრეტილ ჭის მილს ჩვეულებრივ გააჩნია 160 მმ მინიმალური

დიამეტრისა და ჩვეულებრივ გაკეთებულია ან MDPE-სგან ან პოლიპროპილენისაგან.

ჭებს შორის ინტერვალი, რომელიც აუცილებელია გაზის შეკრებისათვის, დამოკიდებულია

ობიექტის თავისებურებებზე. ვერტიკალურ ჭებს შორის ინტერვალი ჩვეულებრივ 20- 60 მ-ს

შეადგენს (40 მ დიდ ბრიტანეთში ინდუსტრიულ ნორმას წარმოადგენს).

ჭების თავსახურები

ეხურება გაზის ჭებს გაზის მოპოვების კონტროლის მიზნით. მასალა, რომელიც

თავსახურების გასაკეთებლად გამოიყენება არის პოლიპროპილენი (PE). ტიპიური ჭის

თავსახური ნაჩვენებია ნახ. 8.

ნახ. 8 - ტიპიური ჭის თავსახური ბიოგაზისათვის

16

იგი ჩაკეტილ ფუტლიარშია მოთავსებული ვანდალიზმის თავიდან ასაცილებლად. ისინი

მიერთებული უნდა იყვნენ გადამყვან სისტემასთან მოქნილი მილებით რათა უზრუნველყონ

ნარჩენების დალექვა ნაგავსაყრელზე. ჭების თავსახურები მოიცავენ რამდენიმე ასპექტს,

ხოლო მისი კომპონენტები განსხვავებულია მოთხოვნილი ფუნქციების მიხედვით. ეს

ჩვეულებრივ მოიცავს ნაკადის სიჩქარის გასაზომ ხელსაწყოებს ცალკეული ჭებიდან

მომდინარე ნაკადების მონიტორინგისათვის: წნევის რეგულატორები, სადრენაჟო ჭების

თავსახურები, ტექნიკური საშუალებები გაზის ხარისხის და წნევის მონიტორინგისათვის.

შემკრები მილები

საჭიროა გაზის ტრანსპორტირებისათვის წარმოქმნის ან შეკრების პუნქტიდან წვის ან

ენერგიის გამომუშავების პუნქტში. მილების მასალები უნდა გამძლე იყოს ქიმიურად

ბიოგაზის, ნაჟურის და კონდენსატის წინააღმდეგ და აგრეთვე უნდა გააჩნდეს შესაბამისი

მექანიკური წინაღობა იმისათვის, რომ გაუძლოს დატვირთვას და მიწის/ნარჩენების

დალექვას. შესაფერისად მიჩნეული მასალებია: პოლიეთილები (MDPE და HDPE), და

პოლიპროპილენი. მილების დიამეტრი უნდა იყოს შერჩეული ისე, რომ უზრუნველყოს

მაქსიმალურად შესაძლო გაზის წნევა ობიექტიდან.

რეკომენდებულია, რომ მილები ჩალაგდეს მინიმალური დახრის კუთხით 1:30, რათა ხელი

შეუწყონ კონდენსატის დრენაჟს. მილსადენს უნდა გააჩნდეს შესაფერისი რაოდენობა

სარქველებისა სექციების იზოლაციის უზრუნველყოფისათვის. შემკრები ქსელის წნევის

ტესტირება უნდა ხორციელდებოდეს იმისათვის, რომ უზრუნველყოფილი იყოს მილების

მასალის და შეერთების კვანძების მთლიანობა. მიწის ქვეშ ჩალაგებულ ყველა მილს უნდა

გააჩნდეს მინიმუმ 600 მმ-ს საფარი ზემოდან.

17

ნახ. 9 – გაზის შემკრები მილები.

კონდენსატის გამოყვანა

როცა ბიოგაზი უფრო ცივ ზონებში იჭრება, შეიძლება წარმოიქმნას კონდენსატი, რომელმაც

შეიძლება გამოიწვიოს კოროზია და შეიცავდეს აგრეთვე აქროლად ორგანულ ნაწილაკებს.

კონდენსატის მთავარი შემადგენელი ნაწილია აქროლადი ცხიმმჟავები, ამიაკი-N და ზოგჯერ

ისეთი მეტალის სახეები, როგორიც არის თუთია ან რკინა, რომლებიც შედეგია გაზის

შემკრები სისტემის გალვანიზირებული ან მეტალის კომპონენტების კოროზიისა.

მილიდან კონდენსატის გამოყვანა აუცილებელია გაზის ნაკადის ბლოკირების ან შეზღუდვის

თავიდან ასაცილებლად. ამის გაკეთება შეიძლება სიფონის ტუბების გამოყენებით (ნახ. 10) ან

კონდენსატის გამოსადევნი ცილინდრებით (ნახ.12). სიფონის ტუბი შედგება ჰიდროჩამკეტის

სადგამისაგან და საწვეთი ტუბისაგან, რომლის გავლით კონდენსატი სადრენაჟო ჭაში

გაედინება. გამოსადევნი ცილინდრები გამოიყენება როდესაც მოსალოდნელია მაღალი

კონდენსატი, ან როდესაც მოსალოდნელია, რომ გრუნტის წყლების ან ნაჟურის დონე გაზის

შემკრები სისტემაზე მაღლა აიწევს. ცილინდრი შედგება ცილინდრისაგან, რომელიც იძლევა

გაზის ნაკადის ექსპანსიის საშუალებას, რომლის შედეგიც არის კონდენსატის გამოსვლა,

რომლის შეკრება შესაძლებელია ცილინდრის შიგნით, შემდეგ კი - მისი დრენაჟი ან გამოქაჩვა

შესაფერის მიმღებ წერტილამდე. ის პუნქტი სადაც გროვდება კონდენსატი, გადაირთვება

ნაჟურის შემკრებ სისტემაში.

18

ნახ. 60 - გაზის კონდენსატის შემკრებები.

ნახ.71 - ტიპიური კონდენსატის რეზერვუარი სიფონით.

მოსაპოვებელი პომპები

გაზის მოპოვებისათვის ჩვეულებრივ იყენებენ ცენტრიფუგულ კომპრესორებს. მათი

დიაპაზონი 150მ3/ს-დან 3000მ3/ს-მდეა. მოსაპოვებელი დანადგარის პროექტირება

მოდულურ ბაზაზე ხდება ეკონომიური და მოქნილი გადაწყვეტილებების

უზრუნველყოფისათვის.

პარამეტრები, რომლებიც უნდა იყოს დაზუსტებული ბიოგაზის მოსაპოვებელი

სისტემისათვის, შემდეგია: შემსვლელი ქაჩვა და წნევა გამოსვლაზე; ნაკადის

შესაძლებლობები და ელექტროენერგიის მოხმარება. ცეცხლდამჭერი სარქველები ისე უნდა

იყოს დარეგულირებული, რომ გაზის/ჰაერის ნარევის ქაჩვისას აფეთქებადობის დიაპაზონში

აალების რისკი მინიმიზირებული იყოს. აგრეთვე საჭიროა ინსტრუმენტები, რომლებიც

უზრუნველყოფენ რეგულარულ რებალანსირებას გაზის ნაკადისა თითოეული ჭიდან.

19

ნახ. 82 – გაზის მოსაპოვებელი პომპები.

2.2.3 დამუშავება და უტილიზაცია

ბიოგაზის უტილიზაცია, როგორც ენერგორესურსისა, შეიძლება აღმოჩნდეს კომერციულად

მომგებიანი და მან გარკვეულად შეამციროს საკონტროლო ხარჯები.უტილიზაცია

დამოკიდებულია გაზის ხარისხზე, რაოდენობაზე, და ბაზრებზე წვდომის თავისებურებებზე.

პოტენციური საბოლოო გამოყენება ბიოგაზისა დამოკიდებულია მასში მეთანის

შემცველობაზე. უსაფრთხოების მიზნით მეთანის გაზის შეკრება და უტილიზაცია უნდა

ხდებოდეს ზედა აფეთქების ზღვარზე მაღლა. ნახ. 13 აჩვენებს ბიოგაზის დამუშავების

ციკლის წარმოქმნიდან უტილიზაციამდე.

20

ნახ. 93 - ბიოგაზის რაფინირების და წარმოების ვარიანტები.

გავრცელებულია მოსაზრება, რომ მინიმალური რაოდენობა ბიოდეგრადირებადი

ნარჩენებისა ნაგავსაყრელებზე, რომელიც საჭიროა ბიოგაზის კომერციულად მომგებიანი

ელეტროენერგიის გამომუშავების გეგმის შედგენისათვის დაახლოებით 200 000 ტონას

შეადგენს. 40%-იანი შეგროვების ეფექტურობა ნაგავსაყრელის სიცოცხლის განმავლობაში

მისი პრაქტიკული მამქსიმუმი უნდა იყოს.

წინასწარი დამუშავება

ბიოგაზის უტილიზაციის ტექნოლოგიების გამოყენებისათვის საჭიროა ნედლი

შეგროვებული ბიოგაზის დამუშავება გარკვეულ დონემდე. დამუშავების ხარისხი

წარმოადგენს ბიოგაზის შემადგენელი კომპონენტების და ნაერთების ფუნქციას,

უტილიზაციის ვარიანტს, რომელიც უნდა იყოს გამოყენებული, და ამ შემადგენელი

კომპონენტების ზემოქმედებას ოპერაციებზე და მომსახურების ხარჯებზე. ბიოგაზის

მთავარი კომპონენტები, რომლებიც მოითხოვენ წინასწარ დამუშავებას, შემდეგია:

თავისუფალი ტენიანობა/წყლის ორთქლი

მიკრონაწილაკები

გოგირდწყალბადი

სილოქსანები

21

ჰალოგენიზირებული ორგანული ნაერთები

ნახშირორჟანგი

ბიოგაზის უტილიზაციის პროექტების უმრავლესობა მოითხოვს მინიმუმ ტენის და

მიკრონაწილაკების გამოყვანას. წინასწარი დამუშავების ტექნოლოგიების უმრავლესობა

დამოკიდებულია ტენის და მიკრონაწილაკების გამოყვანის ფიზიკურ პროცესებზე.

გოგირდწყალბადი, სილოქსანები, ჰალოგენიზირებული ორგანული ნაერთები და

ნახშირორჟანგი ჩვეულებრივ მოითხოვენ გამოყვანის უფრო დახვეწილ ტექნოლოგიებს.

ბიოგაზის მეორადი დამუშავება შეიძლება ასევე გახდეს აუცილებელი გოგირდწყალბადის,

სილოქსანების, ჰალოგენიზირებული ორგანული ნაერთების და ნახშირორჟანგის ნებისმიერი

დამატებითი რაოდენობის გამოყვანისათვის.

პირდაპირი გამოყენება

შეგროვებული ბიოგაზი შეიძლება პირდაპირ იქნეს გამოყენებული ბოილერულ წვაში,

ცემენტის წარმოებაში, ცენტრალური გათბობის სისტემებში, სათბურული გათბობისათვის,

მოსახლეობის გაზის მომარაგებისათვის, და სატრანსპორტო საწვავისათვის. მეთანის

მინიმალური კონცენტრაცია, რომელსაც მოითხოვს წვის დანადგარი შეადგენს 40%-ს, თუმცა

ზოგ დანადგარს ეფექტურად შეუძლია გამიყენოს უფრო დაბალი კონცენტრაციებიც.

პირდაპირი გამოყენების სქემების დიაპაზონი ჩვეულებრივ მერყეობს 0.5 - 3.5MW

(ვატი/საათში)-ში. მეთანის მინიმალური კონცენტრაცია ვარირებს გამოყენების ტიპის

მიხედვით. გაზის პირდაპირი გამოყენებისათვის აუცილებელია, რომ არსებობდეს

ხელმისაწვდომი ბაზარი.

რადგანაც ნაგავსაყრელები როგორც წესი განთავსებულია პოტენციური კლიენტებისაგან და

მომხმარებლებისაგან მოშორებით, ამ ვარიანტის გამოყენება პრაქტიკაში საკმაოდ

შეზღუდულია.

ნახ. 104 – პირდაპირი გამოყენება ინდუსტრიისათვის ან ცენტრალური გათბობისათვის.

22

ელექტროენერგიის გამომუშავება

ეს ბიოგაზის უტილიზაციის ყველაზე პოპულარული სახეა, რადგან გამომუშავებული

ელექტროენერგიის ტრანსპორტირება დიდ მანძილებზე ადვილია და არ არის

დამოკიდებული მომხმარებლების სიახლოვეზე.

შიდა წვის ძრავა

ყველაზე გავრცელებული ბიოგაზის უტილიზაციის ტექნოლოგიას მცირე და საშუალო

ბიოგაზის პროექტებში წარმოადგენს შიდა წვის ძრავა ( ნახ. 15). შიდა წვის ძრავები

ხელმისაწვდომია სხვადასხვა ზომებში ელექტროსიმძლავრით 0.2ვ/ს ნაკლებიდან 3.0 ვ/ს-ზე

მეტი ერთეულზე. 500-ს და 540 მ3/ს-ს შორის ბიოგაზში 50 % მეთანის შემთხვევაში

აუცილებელია 1ვ/ს ელექტროენერგიის წარმოება. ჩვეულებრივ, ელექტროენერგიის

წარმოების მოცულობის სქემა 1ვ/ს - 5ვ/ს დიაპაზონშია. წვის ძრავები, რომლებიც იყენებენ

ბიოგაზს როგორც საწვავს, კომერციულად ხელმისაწვდომია და მათი შეძენა შეიძლება

როგორც მოდულური ერთეულებისა სრული პარალელური გენერატორის პაკეტის

შემადგენლობაში. ხშირად, კონტეინიზირებული სისტემები მონტაჟდება სერიულად

იმისათვის რომ უზრუნველყონ ძრავების დამატება ან მოხსნა ცვლად გაზის ნაკადებზე

დროთა განმავლობაში. ბევრი მწარმოებელი ძრავებს აპროექტებს სპეციალურად

ნაგავსაყრელის და სხვა ბიოგაზებზე მუშაობისათვის და მათ უნდა შეეძლოთ ამ ოპერაციების

მაგალითების დემონსტრირება. დანადგარის ტიპი ელექტროენერგიის წარმოქმნისათვის

დამოკიდებულია წარმოქმნილი გაზის რაოდენობაზე და ხარისხზე.

ნახ. 15 – GE იენბახერის შიდა წვის ძრავა სიმპროდეზოს ნაგავსაყრელზე მონტერეიში, მექსიკა.

გაზის ტურბინები

ელექტროენერგიის გამოსამუშავებელი დანადგარები შედგება გაზის ტურბინებისაგან,

ორსაწვავიანი და ნაპერწკლის ანთების ძრავებისაგან.

მეთანის მინიმალური შემცველობა ამ დანადგარებისათვის ვარირებს, თუმცა, ჩვეულებრივ,

საჭიროა 35% მეთანის შემცველობა.

23

გაზის ტურბინები ჩვეულებრივ უფრო დიდია, ვიდრე შიდა წვის ძრავები და

ხელმისაწვდომია სხვადასხვა სიმძლავრეებში 1ვ/ს-დან 10ვ/ს-ზე მეტი( იხ. ნახ. 16).

მიუხედავად იმისა, რომ უფრო მცირე სიმძლავრის გაზის ტურბინები ან

“მიკროტურბინები” (1 ვ/ს) გამოიყენება ნაგავსაყრელებზე, მათ არ თვლიან ძირითად

ელექტროენერგიის გამოსამუშავებელ დანადგარებად. ტურბინების უმრავლესობა,

რომლებიც გამოიყენება ბიოგაზის პროექტებში აშშ-ში 3- 5 ვ/ს ფარგლებშია, რაც მოითხოვს

მდგრად ბიოგაზის ნაკადებს - 2000 მ3/ს-ზე მეტს. გაზის ტურბინები ხელმისაწვდომია

როგორც მოდულური და პაკეტური სისტემები. მოდულური სისტემები მოქნილად

რეაგირებენ ბიოგაზის ხარისხის და ნაკადის ცვლილებებზე.

გაზის ტურბინები მოითხოვენ მაღალი წნევის საწვავის მოწოდებას. საწვავის გაზის

კომპრესორი (FGC) უნდა უსწრებდეს ტურბინას. FGC უფრო მგრძნობიარე დანადგარია და

გამოირჩევა ხანგრძლივი ეფექტურობით და საიმედოობით. მოთხოვნები კომპრესორის

ეტაპზე ჩვეულებრივ განსაზღვრავენ ბიოგაზის დამუშავების ხარისხს, რომელიც

აუცილებელი იქნება მისაღები ფუნქციონერებისათვის და დანადგარის მომსახურების

ხარჯებისათვის. ბიოგაზის საჭირო წნევამ შეიძლება მოიხმაროს მნიშვნელოვანი ნაწილი

გამომუშავებული ელექტროენერგიისა, რისი შედეგიც არის დაბალი კონვერსიული

ეფექტურობა (პარაზიტული დანაკარგები).

ნახ. 11 – გაზის ტურბინა.

თბოელექტროსადგური (CHP)

ზოგი პროექტი აძლიერებს ოპერაციულ ეფექტურობას სითბოსა და ელექტროენერგიის

ერთობლივი წარმოების სისტემის დანერგვის საშუალებით. თბოელექტროსადგური (CHP) ან

ერთობლივი წარმოების სისტემები გამოიმუშავებენ ელექტროენერგიას და იჭერენ

ნარჩენების სითბოს რათა უზრუნველყონ თერმული ენერგია. თერმული ენერგია,

ერთობლივად გამომუშავებული ბიოგაზის ელექტრულ პროექტებში, შეიძლება

გამოყენებული იქნას ობიექტზე გათბობისათვის, გაგრილებისათვის ან დამუშავებისათვის,

ან მილებით გადაეცეს ახლომდებარე ინდუსტრიულ ან კომერციულ მომხმარებლებს

როგორც მეორადი შემოსავალის ნაკადი პროექტისათვის.

24

CHP ხშირად უკეთესი ეკონომიკური არჩევანია საბოლოო მომხმარებლებისათვის, რომლებიც

ნაგავსაყრელის სიახლოვეს არიან განლაგებულნი, ან პროექტებისათვის, სადაც საბოლოო

მომხმარებელს საკმარისი მოთხოვნა გააჩნია ელექტროენერგიაზე და ნარჩენების სითბოზე.

საბოლოო შედეგი გაცილებით უფრო ეფექტურია ვიდრე სითბოს და ელექტროენერგიის

ცალ-ცალკე წარმოება. საშუალო სიმძლავრის ელექტროსადგური ევროკავშირში 40%-ით

უფრო ეფექტურია ელექტროენერგიის წარმოებაში და 45%-ით უფრო ეფექტურია სითბოს

წარმოებაში, რაც საშუალოდ სითბოსა და ელექტროენერგიის წარმოქმნის საერთო

ეფექტურობას 85%-დე ზრდის.

ნახ. 12 – 2.7 ვ/ს J620 გაზის ძრავა თბოელექტროსადგურში.

ჩირაღდნული წვა

თუ გაზის ხარისხი მეტიმეტად დაბალია იმისათვის რომ გამოყენებული იქნას საწვავად,

მაშინ შესაძლებელია მისი დაწვა. ჩვეულებრივ, როცა მეთანის შემცველობა 20%-ია, იგი

განსაზღვრულია ბიოგაზის საწვავი დანადგარის ოპერაციებისათვის. წვის სისტემა შეიძლება

აგრეთვე გამოყენებული იქნას ზედმეტი გაზის დასაწვავად, ან როგორც სარეზერვო რეჟიმი

იმ პერიოდში, როცა დანადგარი არ ფუნქციონერებს.

საწვავი დანადგარის ორი ტიპი არსებობს: ანძის ტიპის ჩირაღდნის მილი და დახურული

წვის დანადგარი. ბიოგაზი უნდა დაიწვას 1000°C- 1200°C-ს ფარგლებში, რათა ბიოგაზიდან

გამოყვანილი იქნას მეორეხარისხოვანი მიკრონაწილაკები. სწორი ოპერირებისათვის, წვის

შეკავების პერიოდი შეადგენს 0.3-0.6 წამს. ანძის ტიპის შემთხვევაში, შეუძლებელია

დამუშავების დროის გახანგრძლივება მაღალი ტემპერატურისას. დახურული წვის

დანადგარს შეუძლია შეინარჩუნოს გაზი საპროექტო ტემპერატურაზე გარკვეული დროის

განმავლობაში შესაბამისი მოცულობის წვის კამერაში.

25

მაშინ, როცა ბიოგაზის წვა ამცირებს არაკონტროლირებადი ბიოგაზის ემისიას და აფეთქების

რისკს, წვის (და სხვა წვის პროცესების ბიოგაზის გამოყენებისათვის) პოტენციური

ზემოქმედება ეკოლოგიაზე და ადამიანის ჯანმრთელობაზე აგრთვე გასათვალისწინებელია.

ღია წვის გამოყენება შესაძლებელია მხოლოდ როგორც დროებითი ზომა, რადგან ის არ

აკმაყოფილებს ემისიის სტანდარტებს. დროებითი გამოყენება შეიძლება მოიცავდეს

არსებული გაზის ნაკადის სიჩქარის (წნევას) შეფასებას შემოსაზღვრული დროის

განმავლობაში, რომელიც არ აღემატება 6 თვეს.

წვის სიმაღლეც მნიშვნელოვანია. მაღალი წვა ჯობია მოკლე წვას, რადგან უკეთ ქმნის

წვისთვის საკმარის ჰაერს; ამას გარდა, მეტი ალბათობით უზრუნველყოფს შესაბამის

შეკავების დროს გაზის მთლიანი ნაკადისათვის; ტემპერატურის გავრცელება უფრო

ერთგვაროვანია; და ის უკეთეს დისპერსიას უზრუნველყოფს გაზის ნარჩენების

ატმოსფეროში გადაცემისათვის.

საჭიროა წვის დანადგარიდან მიღებული წვის პროდუქტების ტესტირება, რომ

დავრწმუნდეთ, რომ პროგნოზირებული დამუშავება ზუსტად სრულდება. ლიცენზირების

დროს შესაძლებელია განისაზღვროს კონკრეტული ზღვრები წვის დანადგარებისათვის.

ჩვეულებრივ, შემსვლელი გაზის მონიტორინგი ხორციელდება მასში O2, CO2 და მეთანის

შემცველობაზე, მაშინ როცა, გამსვლელი გაზი მოწმდება მინიმუმ O2, CO, ტემპერატურისა და

გაზის წნევის საგანზე. ამას გარდა, შესაძლებელია სამონიტორინგო პროგრამის გაფართოება

და მასში THC, NOx, CO2, SO2, HCl და HF კონცენტრატების ჩართვა.

ნახ. 13 – წვის სისტემები – ღია წვა 1 და 2 (მარცხნივ) და დახურული წვა (მარჯვნივ).

26

ვენტილაცია

ვენტილაციის სისტემების გამოყენება უნდა ხდებოდეს მხოლოდ მაშინ, როცა გაზის ხარისხი

მეტად დაბალია უტილიზაციის ან წვისათვის, ანუ, როცა სახეზეა მეთანის და ჟანგბადის

არასაკმარისი კონცენტრაციები.

ვენტილაციის სისტემების ფორმა შეიძლება იყოს სავენტილაციო კოშკი, ან ღორღით

ამოვსებული თხრილები. ვენტილაციის სისტემების პროექტირება უნდა ითვალისწინებდეს

წყლის შეჭრის პრევენციას. სავენტილაციო კოშკები დაპროექტებული უნდა იყოს მსგავსად

გაზის ჭაბურღილებისა, რომლებიც გაზის მოპოვებისათვის გამოიყენება.

სავენტილაციო კოშკები, რომლებიც ნაგავსაყრელების აგების პარალელურად

ინსტალირდება, იმგვარად უნდა იყოს დაპროექტებული, რომ შესაძლებელი იყოს მათი

დაკავშირება არსებულ მოპოვების და უტილიზაციის სისტემებთან. სავენტილაციო

კოშკები ზემოთ უნდა იყოს მიმართული საბოლოო საფარში/გადახურვის სისტემაში, რათა

უზრუნველყოს მუდმივი მონიტორინგი და როგორც პასიური, ასევე აქტიური მოპოვების

პოზიციები.

გაზის დრენაჟის ფენა საბოლოო ნარჩენების გადახურვის სისტემაში და ნაჟურის დრენაჟის

ფენაში უზრუნველყოფენ კორიდორებს გაზისთვის, რათა მან მიაღწიოს სავენტილაციო

მილებს. ნახ.19 აჩვენებს გაზის სავენტილაციო სისტემას გაზის დრენაჟის ფენიდან საბოლოო

საფარში/გადახურვის სისტემაში.

ნახ. 14 - ვენტილაცია ატმოსფეროში გაზის დრენაჟის ფენიდან.

27

ბიოსაფარი

წინა წლებში სათბური გაზების ემისიის შემცირებას დიდ ყურადღება ეთმობოდა, მათ შორის

განიხილებოდა ემისია ნაგავსაყრელებიდანაც. შედეგად შეიქმნა ახალი ტექნოლოგიები

ბიოგაზის კომპონენტების (ძლიერი სათბურის მახასიათებლებით) კონვერსიისათვის

ნაკლებად მავნე სუბსტანციებად (მაგ. CH4 -დან CO2-ში), შესაბამისად, ვენტილაცია გახდა

ყველაზე ნაკლებად სასურველი არჩევანი.

ბიოსაფარის სისტემა ერთ-ერთი ზემოთ მოხსენიებული ტექნოლოგია არის. იგი საკმაოდ

დაბალტექნოლოგიური, ეფექტური და შედარებით ეკონომიურია ნაგავსაყრელებიდან

მეთანის ემისიის შემცირებაში.

ბიოსაფარის სისტემა, რომლის სქემა ნაჩვენებია ნახ. 20, მეტწილად წარმოადგენს

ბიოლოგიურად აქტიური მასალის ფილტრს, კომპოსტისა, ჩაშენებულია საბოლოო ნიადაგის

საფარში /ნაგავსაყრელის ნარჩენების საფარში. კომპოსტის ფენაში ნატურალური ბაქტერიები

ოქსიდაციის გზით გადააქცევენ მეთანს ნახშირორჟანგბადად და წყლად. CO2 ბიოგენური

წარმოშობისაა და ითვლება სათბურის გაზის ნეიტრალურ პროდუქტად.

ნახ. 15 - ბიოსაფარის სისტემის ძირითადი სქემა.

ბიოსაფარის სისტემის მთლიანი ზონა (ეგრედ წოდებული ფანჯრები კომპოსტით), რომელიც

საჭიროა ნაგავსაყრელიდან მეთანის ემისიის ტოტალური შემცირებისათვის, გამოითვლება

მეთანის ოქსიდაციის უნარის (საკომპოსტო ნივთიერებისა, რომელიც გამოიყენება

ფილტრისა და მეთანის წარმოების სიჩქარისათვის) საფუძველზე.

ვენტილაციის ნაცვლად შეგროვებული ბიოგაზე ნაწილდება ბიოსაფარის ფანჯრებქვეშ.

28

შეღწევადობა საბოლოო ნიადაგის საფარში /ნარჩენების გადახურვაში საკმარისად დაბალია,

ამიტომ, ბიოგაზი "იძულებულია" დატოვოს ნაგავსაყრელის ნარჩენების მასა ბიოსაფარის

ფანჯრების გავლით, სადაც მისი მეთანის შემცველობა იხრწნება სანამ ატმოსფერომდე

მიაღწევს.

2.2.4ბიოგაზის მონიტორინგი

როგორც აღნიშნული იყო სექციაში 2, ბიოგაზს შეუძლია მიგრირება ნაგავსაყრელის

ფარგლებს გარეთ. ამიტომ, აუცილებელია მონიტორინგის პუნქტების დაყენება ობიექტის

პერიმეტრზე და ობიექტსა და იმ შენობებს შორის, რომლებიც შედიან ბიოგაზის

მიგრაციისგან გამოწვეული რისკის ზონაში. სავარაუდო მონიტორინგის პუნქტების

განლაგების ადგილები კვლევამ უნდა დაადგინოს. ნახ. 2 ნაჩვენებია ტიპიური

მონიტორინგის მილი.

Figure 16 - ბიოგაზის ტიპიური მონიტორინგის მილი (ნარჩენების მასის ფარგლებს გარეთ).

29

ჩვეულებრივ, მონიტორინგის პუნქტებში O2, CO2 და მეთანის კონცენტრაცია წელიწადში 2-4-

ჯერ იზომება. თუმცა, ბიოგაზის მოულოდნელი მიგრაციის დასადგენად, მაგალითად,

ატმოსფერული წნევის მნიშვნელოვანი ვარდნისას, ობიექტის შენობები აღჭურვილი უნდა

იყოს სიგნალიზაციით, რომელიც საჭიროების შემთხვევაში მიუთითებს ტრიგერის დონეების

გადაჭარბებას. ასეთ შემთხვევებში საჭიროა ავარიული მონიტორინგი გაზის შეჭრის პუნქტის

იდენტიფიცირებისათვის. ამას გარდა, აუცილებელია საკონტროლო ზომები შემდგომი

შეჭრის თავიდან ასაცილებლად.

3. ბიოგაზის წარმოქმნის პოტენციალის შეფასება

ნებისმიერი ბიოგაზის მართვის სისტემის დანერგვის წინ აუცილებელია თითოეულ

ნაგავსაყრელზე ბიოგაზის წარმოქმნის პოტენციალის წინასწარი შეფასება, რომელიც უნდა

ეყრდნობოდეს თეორიულ და/ან პრაქტიკულ მეთოდებს.

თეორიული შეფასება ჩვეულებრივ ხორციელდება კამერალური კვლევების საშუალებით,

სადაც ბიოგაზის პოტენციალი განისაზღვრება საფუძვლიანად აპრობირებული ბიოგაზის

წარმოქმნის მოდელების დახმარებით, რომლებიც ემყარებიან მონაცემებს გადაყრილი

ნარჩენების რაოდენობაზე და შემადგენლობაზე, ან იმაზე, თუ რა რაოდენობის და

შემადგენლობის ნარჩენები იქნება გადაყრილი ნაგავსაყრელზე მისი არსებობის სრული

პერიოდის განმავლობაში.

ბიოგაზის წარმოქმნის პოტენციალის პრაქტიკული შეფასება ეფუძნება საქაჩ ტესტებს. ეს

ნიშნავს, რომ უშუალოდ ნარჩენების მასაში დგება რამდენიმე ბიოგაზის შემგროვებელი ჭა,

რომელთა საშუალებით დგინდება ბიოგაზის წარმოქმნის სიჩქარე და მისი შემადგენლობა.

მიღებული შედეგების საფუძველზე გამოიანგარიშება ბიოგაზის წარმოქმნის პოტენციალი

მთელი ნაგავსაყრელისათვის. საქაჩი ტესტები ჩვეულებრივ გამოიყენება ბიოგაზის

პოტენციალის თეორიული შეფასების გასამყარებლად.

3.1 მონაცემების შეგროვება

თუ ხელმისაწვდომია, ბიოგაზის წარმოქმნის პოტენციალის შეფასება შესაძლებელია

გამოყენებული იქნას როგორც სასარგებლო ინფორმაციის ისტორია და განხილული იქნას

როგორც შეფასების ათვლის წერტილი.

ბიოგაზის წარმოქმნის შეფასება საზოგადოდ შეიცავს შემდეგ მონაცემებს:

ისტორიული მონაცემები, თუ რამდენი ტონა ნარჩენებისა არის გადაყრილი

ნაგავსაყრელზე

პროექტული მონაცემები იმის შესახებ, თუ რამდენი ტონა ნარჩენებისა არის გადაყრილი

ნაგავსაყრელზე

საშუალო წლიური ნალექი

30

დისკუსია ნარჩენების მახასიათებლებზე

ბიოგაზის წარმოქმნის სიჩქარე, k, შეფასება

ბიოგაზის წარმოქმნის პოტენციალი, Lo, შეფასება

ბიოგაზის წარმოქმნის სიჩქარის შეფასება ნაგავსაყრელის ფუნქციონერების პერიოდში.

თუ არ არსებობს ხელმისაწვდომი ბიოგაზის წარმოქმნის პოტენციალის ისტორიული

შეფასება, ასეთი ინფორმაცია ხელმეორედ უნდა შეგროვდეს, ხოლო აუცილებელი

შეფასება უნდა განხორციელდეს მაღალი კვალიფიკაციის მქონე პროფესიონალების მიერ.

3.1.1 ინფორმაცია ნარჩენების შესახებ

ისტორიული მონაცემები, თუ რამდენი ტონა ნარჩენებისა იყრებოდა ყოველწლიურად

ნაგავსაყრელზე.

პირდაპირი გაზომვები (ნაგავსაყრელის შესასვლელში განლაგებული სასწორის მონაცემები)

სასურველი წყაროა ისტორიული მონაცემების შესახებ, თუ რამდენი ტონა ნარჩენებისა

იყრებოდა ყოველწლიურად ნაგავსაყრელზე.

ეს აგრეთვე საიმედო წყაროს წარმოადგენს თითოეული ტიპის მიღებული ნარჩენების მასის

შეფასებისათვის. თუ ასეთი ინფორმაცია ხელმისაწვდომია, იგი უნდა იყოს გამოყენებული

ბიოგაზის წარმოქმნის შესაფასებლად.

შეფასების მიზნით ისტორიული მონაცემები ყოველწლიური გადაყრილი ნარჩენების

რაოდენობაზე ტონებში უნდა მოიცავდეს პერიოდს პირველი წლიდან, ან 30 წლით ადრე

შეფასების დაწყების მომენტამდე.

უფრო ძველი ან უკანონო ნაგავსაყრელებისთვის მსგავსი ინფორმაცია შეიძლება არ

არსებობდეს. ასეთ შემთხვევაში ყოველწლიური გადაყრილი ნარჩენების რაოდენობა

ტონებში განისაზღვრება ნაგავსაყრელის მოცულობით/სივრცით, რომელიც დაკავებულია

ნარჩენების მასით, და ნარჩენების სიმჭიდროვით, რომელიც იწყება 500 კგ/მ3-ზე ნაკლებიდან

და აღწევს უფრო მეტს ვიდრე 1000 კგ/მ3.

თუ ინფორმაცია ნაგავსაყრელის მოცულობაზე და სივრცეზე არ არის ხელმისაწვდომი, მაშინ

შესაძლებელია გამოყენებული იქნას მოსახლეობის მიერ მოწოდებული ინფორმაცია

ყოველწლიურად გადაყრილი ნარჩენების რაოდენობაზე.

საპროექტო ყოველწლიური გადაყრილი ნარჩენების რაოდენობა ოთხი თანმიმდევრული

წლის განმავლობაში ბიოგაზის წარმოქმნის შეფასების წლის შემდეგ უნდა იყოს შეფასებული

მაღალი კვალიფიკაციის მქონე პროფესიონალების მიერ საუკეთესო ხელმისაწვდომი

ინფორმაციის საფუძველზე.

ხელმისაწვდომი ინფორმაცია საპროექტო ყოველწლიური გადაყრილი ნარჩენების

რაოდენობაზე შეიძლება შეიცავდეს:

ყოველწლიური გადაყრილი ნარჩენების რაოდენობის ზღვრები, მითითებული

ნაგავსაყრელის მიერ გაცემულ ნებართვაში ან პროცედურულ სერტიფიკატში;

31

ყოველწლიური გადაყრილი ნარჩენების რაოდენობა ტონებში ერთ სულ მოსახლეზე;

მაქსიმალური ყოველწლიური ნებადართული გადაყრის სიჩქარე;

საპროექტო მოსახლეობის ზრდა, განსაზღვრული ნაგავსაყრელის ისტორიული ზრდის

სიჩქარის საფუძველზე;

მომსახურების ზონა; და

სავარაუდო შედეგები დასანერგავად დაგეგმილი გადამამუშავებელი პროგრამებისა

საპროექტო გადაყრილი ნარჩენების რაოდენობის (ტონებში) პერიოდში.

ნარჩენების მახასიათებლები

ნარჩენების შემადგენლობის ზუსტი შეფასება აუცილებელია ობიექტზე ბიოგაზის

წარმოქმნის პოტენციალის სწორი პროგნოზირებისათვის. სრული რაოდენობა ბიოგაზისა,

რომელიც შეიძლება წარმოიქმნას ნარჩენების მასისაგან, დამოკიდებულია ნარჩენების

ორგანული შემცველობის ფრაქციაზე და ტიპზე, რადგანაც ორგანული ნარჩენების გახრწნა

წარმოადგენს გამომუშავებელი ბიოგაზის წყაროს.

არსებობს რამდენიმე საშუალება ნარჩენების კატეგორიებად დაყოფისა, რომლებიც ასახავენ

მათ გახრწნის და, შესაბამისად, ბიოგაზად გარდაქმნის უნარს. მოცემულ გზამკვლევში

ნარჩენები სამ კატეგორიად იყოფა: შედარებით ინერტული, ზომიერად გახრწნადი და

გახრწნადი.

ინფორმაციის მოპოვება ნარჩენების მახასიათებლებზე შესაძლებელია ჩანაწერებიდან,

რომლებიც ეყრდნობა სასწორის მონაცემებს, აგრეთვე ნარჩენების მახასიათებლების კვლევას,

თუ ასეთი ინფორმაცია ხელმისაწვდომია. ტიპიური ნიმუშები ნარჩენებისა მოცემულია

დანართში A. ინფორმაცია მიღებული ნარჩენების ტიპზე და მასაზე გამოყენებული იქნება

მეთანის წარმოქმნის პოტენციალის შერჩევისას, Lo, რომელიც აღწერილია სექციაში 3.2.

3.1.2 მეტეოროლოგიური მონაცემები

ტენის შემცველობა ნაგავსაყრელზე ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი პარამეტრია,

რომელიც ზემოქმედებას ახდენს გაზის წარმოქმნის სიჩქარეზე. ტენი უზრუნველყოფს

წყლოვან გარემოს, რაც აუცილებელია ანაერობული პროცესისათვის (რომელიც, თავის

მხრივ, აუცილებელია ბიოგაზის წარმოებისათვის), და მოქმედებს როგორც ნუტრიენტების

და ბაქტერიების (რომლებიც მნიშვნელოვან როლს თამაშობენ გახრწნის პროცესში)

ტრანსპორტირების საშუალება.

ტენის შემცველობაზე ნაგავსაყრელზე ზემოქმედებას ახდენს ნალექის შეჟონვა

ნაგავსაყრელის საფარის და აქტიური ზონის გავლით. სხვა ფაქტორებს, რომლებიც ახდენენ

გავლენას ტენის შემცველობაზე ნარჩენებში და ბიოგაზის წარმოქმნის სიჩქარეზე,

მიეკუთვნებიან ნარჩენების საწყისი ტენის შემცველობა, რაოდენობა და ტიპი ყოველდღიური

დაფარვისა, რომელიც გამოიყენება ნაგავსაყრელზე, შეღწევადობა და საბოლოო საფარის

განთავსების დრო, მთავარი ლაინერის ტიპი, ნაჟურის შემკრები სისტემა და ნარჩენების

სიღრმე ობიექტზე.

32

წინამდებარე გზამკვლევის მიზნისათვის, მონაცემები საშუალო წლიური ნალექების შესახებ

მეტეოროლოგიური სადგურიდან, რომელიც ნაგავსაყრელიდან ყველაზე ახლოს მდებარეობს,

უნდა იყოს გამოყენებული როგორც საშუალო წლიური ნალექები ნაგავსაყრელზე. ნალექების

მონაცემები გამოყენებული იქნება ბიოგაზის წარმოქმნის სიჩქარის შერჩევაში, k, სექციაში

3.2.2.

3.2 ბიოგაზის წარმოქმნის პარამეტრები

3.2.1 მეთანის წარმოქმნის პოტენციალი, Lo

მეთანის წარმოქმნის პოტენციალი, Lo, წარმოადგენს მეთანის მაქსიმალურად შესაძლებელ

წარმოებას ნარჩენების მასიდან (მ3 მეთანისა ნარჩენების ერთ ტონაზე). Lo-ს მნიშვნელობა

დამოკიდებულია ნარჩენების შემადგენლობაზე, კონკრეტულად, არსებული ორგანული

ნივთიერებების ფრაქციაზე. არსებული ორგანული ნივთიერებების ფრაქცია ნარჩენებში

განაპირობებს Lo-ს და პოტენციალს მეთანის წარმოქმნისათვის. წინამდებარე გზამკვლევი

ყოფს ნარჩენებს შედარებით ინერტულ, ზომიერად გახრწნად და გახრწნად კატეგორიებად,

როგორც აღწერილია წინა სექციაში.

თითოეულ კატეგორიას სხვადასხვა პოტენციალი გააჩნია მეთანის წარმოქმნისათვის. ქვემოთ

მოცემული ცხრილი 3.5.2 აჩვენებს მნიშვნელობებს Lo-სათვის თითოეული კატეგორიისათვის

ნარჩენებისა, როგორც განმარტებულია მოცემულ გზამკვლევში.

ყურადღება მიაქციეთ, რომ მოცემული პარამეტრები ეფუძნება ნარჩენების კატეგორიებად

დაყოფას, რომელიც განხილულია სექციაში 3.1.1, და მნიშვნელოვანია, როგორც შედეგი,

ნარჩენების კატეგორიებად სწორად დაყოფისათვის. ცხრილში, რომელიც მოცემულია

დანართში A, განიხილება, რომელი ტიპის ნარჩენები უნდა ეკუთვნოდეს შედარებით

ინერტულ, ზომიერად გახრწნად და გახრწნად კატეგორიებს.

ნარჩენების დახასიათება მეთანის

წარმოქმნის

პოტენციალი Lo

(მ3 მეთანი/ტონა)

შედარებით ინერტული 20

ზომიერად გახრწნადი 120

გახრწნადი 160

ცხრილი 1 – მეთანის წარმოქმნის პოტენციალი LoLo

3.2.2ბიოგაზის წარმოქმნის სიჩქარე, K

ბიოგაზის წარმოქმნის სიჩქარე, k, წარმოადგენს პირველი რიგის ბიოდეგრადაციის სიჩქარეს

მეთანის წარმოქმნისა ნარჩენების განთავსების შემდეგ. ამ კონსტანტაზე ზემოქმედებას

ახდენს ტენის შემცველობა, ნუტრიენტების ხელმისაწვდომობა, pH, და ტემპერატურა.

33

K-ს მნიშვნელობის დასადგენად, მონაცემები საშუალო წლიური ნალექების შესახებ

მეტეოროლოგიური სადგურიდან, რომელიც ნაგავსაყრელიდან ყველაზე ახლოს მდებარეობს,

უნდა იყოს გამოყენებული. თითოეული კატეგორიისათვის /ტიპისათვის ნარჩენებისა, k-ს

მნიშვნელობა უნდა იყოს შერჩეული საშუალო წლიური ნალექების საფუძველზე.

ქვემოთ მოყვანილი ცხრილი 3 ასახავს მნიშვნელობებს k-სთვის ნარჩენების თითოეული

კატეგორიისათვის.

მეთანის წარმოქმნის სიჩქარის (k) მნისვნელობები

წლიური ნალექი შედარებით

ინერტული

ზომიერად

ინერტული

გახრწნადი

<250 მმ 0.01 0.01 0.03

>250 to <500 მმ 0.01 0.02 0.05

>500 to <1,000 მმ 0.02 0.04 0.09

>1,000 to <2,000 მმ 0.02 0.06 0.11

>2,000 to <3,000 მმ 0.03 0.07 0.12

>3,000მმ 0.03 0.08 0.13

ცხრილი 2 – k-ს მნიშვნელობები ნარჩენების თითოეული კატეგორიისათვის.

3.2.3წყლის დამატების ფაქტორი

როგორც აღნიშნული იყო 3.1.2-ში, ტენის შემცველობა ნაგავსაყრელზე ერთ-ერთი ყველაზე

მნიშვნელოვანი პარამეტრია, რომელიც ზემოქმედებას ახდენს გაზის წარმოქმნის სიჩქარეზე

და თავად მასზე ზემოქმედებას ახდენს ნალექის შეჟონვა ნაგავსაყრელის საფარის გავლით და

ნარჩენების ხასიათი და შემადგენლობა.

ზოგ შემთხვევაში, დამატებითი რაოდენობა ტენისა

რეცირკულირებული ნაჟურისა და ზედაპირის ჩამდინარე წყლების

სახით, შეიძლება დაემატოს ნარჩენების მასას ბიოგაზის წარმოქმნის

გაძლიერების მიზნით ან რაიმე სხვა მიზეზების გამო. ტენიანობის

გაზრდის ზემოქმედება ბიოგაზის წარმოქმნაზე ჩართულია შეფასებაში

როგორც ეგრედ წოდებული წყლის დამატების ფაქტორი ან მეთანის

წარმოქმნის კორექტირების ფაქტორი ნაგავსაყრელის პირობებში

წყლის დამატების

ფაქტორი

დაბალია წყლის უმნიშვნელო დამატებისას ნარჩენების მასაში

"მშრალი სასაფლაოს ტიპის ნაგავსაყრელზე "

0.9

დამატებითი წყლის შეჭრა ნარჩენების მასაში 1.0

დამატებითი წყლის შეჭრა ნარჩენების მასაში"ბიორეაქტორის ტიპის

ნაგავსაყრელზე "

1.1

ცხრილი 3 – წყლის დამატების ფაქტორი.

ნაგავსაყრელებისათვის საბოლოო ნიადაგის საფარით, რომლებზეც არ არის ხელოვნური

ბარიერები (მაგ. პლასტმასის დიაფრაგმები) და, ამიტომაც, რომლებზეც მხოლოდ ბუნებრივი

ნალექები ხვდება, წყლის დამატების ფაქტორი შეადგენს 1.0-ს.

34

3.3 ბიოგაზის წარმოქმნის მოდელები

მთელი მსოფლიოს მასშტაბით არსებობს ბიოგაზის შეფასების დამუშავებული რამდენიმე

თეორიული მოდელი, რომლებიც ასახავენ ადგილობრივი ნაგავსაყრელის პირობებს,

მაგალითად, ნარჩენების ორგანული შემცველობა და შეფასებისათვის ხელმისაწვდომი

მონაცემების დეტალურობის ხარისხი.

წინამდებარე გზამკვლევში, ყოველწლიურად წარმოქმნილი ბიოგაზის/მეთანის რაოდენობა

გამოიანგარიშება შოლ კანიონის მოდელის დახმარებით. აღნიშნული შოლ კანიონის

კინეტიკური მოდელი ეფუძნება სუბსტრატის თვალსაზრისით შეზღუდულ ბაქტერიული

ზრდის მახასიათებლებს და არ ითვალისწინებს სხვადასხვა პარამეტრებს, რომლებსაც

ინდივიდუალური ხასიათი გააჩნია თითოეული ნაგავსაყრელისათვის.

მოდელი ითვალისწინებს, რომ გაზის წარმოქმნის სიჩქარე აღწევს პიკს გარკვეული დროის

შემდეგ, რომლის განმავლობაშიც იქმნება ანაერობული პირობები და ხდება ბიომასის

დაგროვება. ამის შემდეგ, ნავარაუდებია, რომ გაზის წარმოქმნის სიჩქარე კლებულობს, და

შესაბამისად, მეთანის წარმოქმნის სიჩქარე პროპორციულია დარჩენილი მეთანის

პოტენციალისა, რომლის წარმოებაც შემდგომში უნდა მოხდეს.

3.3.1მეთოდოლოგია

უბრალო მოდელი ბიოგაზის შეფასებისათვის ნებისმიერ ნაგავსაყრელზე. მოდელი

ცნობილია, როგორც LandGEM.

LandGEM-ის შესახებ:

პირველი რიგის გახრწნის სიჩქარის განტოლება, სადაც Qch4=წლიური მეთანის წარმოქმნა

გამოანგარიშების წელს (მ3/წ), i = წლიური ზრდა, n= (გამოანგარიშების წელი) – (ნარჩენების

მიღების საწყისი წელი ), j= 0.1 წლიური ზრდა, k= მეთანის წარმოქმნის სიჩქარე (წელი -1),

Lo=პოტენციური მეთანის წარმოქმნის შესაძლებლობები (მ3/მგ), Mi=ნარჩენების მასა,

მიღებული i-ლ წელს (მგ), Tij=ასაკი ნარჩენების Mi მასისa j-ს სექციისა, მიღებული i-ლ წელს

(ათწილადის წელი, ეკვ. 3.2 წელი)

ნახ. 17 – LandGEM-ის მოდელი ემისიის ბიოგაზის შესაფასებლად ნაგავსაყრელიდან მყარი მუნიციპალური

ნარჩენების საფუძველზე.

35

LandGEM ეფუძნება პირველი რიგის გახრწნის სიჩქარის განტოლებას ნაგავსაყრელზე

გადაყრილი ნარჩენების გახრწნის შედეგად წარმოქმნილი ემისიების რაოდენობის

განსაზღვრისათვის მყარი მუნიციპალური ნარჩენების ნაგავსაყრელებზე. არსებობს

ხელმისაწვდომი პროგრამული პაკეტი, რომელიც გვთავაზობს შედარებით უბრალო

მიდგომას ნაგავსაყრელის გაზის ემისიის შეფასებისათვის. მოდელის ავტომატურად

მიღებული მონაცემები (ეგრედ წოდებული defaults-ები) ეყრდნობა ემპირიულ მონაცემებს,

რომლებიც აღებული ამერიკის შეერთებულ შტატებში არსებულ რიგ ნაგავსაყრელებიდან.

საველე პირობებში ჩატარებული ტესტირების შედეგად მიღებული მონაცემები ასევე

შესაძლებელია გამოყენებული იქნას მოდელის ავტომატურად მიღებული მონაცემების

ადგილას, სადაც ეს შესაძლებელი იქნება. დამატებითი ინფორმაცია და გზამკვლევები ისე

როგორც EPA ტესტირების მეთოდოლოგიის, ასევე სუფთა ჰაერის აქტის (CAA) რეგულაციების

და სხვა გზამკვლევების შესახებ ნაგავსაყრელის გაზის ემისიებისა და სამონიტორინგო

ტექნოლოგიების მოთხოვნების შესახებ შესაძლებელია მოინახოს შემდგომ ვებ-საიტზე:

http://www.epa.gov/ttnatw01/landfill/landflpg.html

LandGEM განიხილება როგორც სკრინინგის ჩასატარებელი ინსტრუმენტი — რაც უფრო

უკეთესია შემსვლელი მონაცემები, მით უკეთესია შეფასება. ხშირად, სახეზეა

ხელმისაწვდომი მონაცემების დეფიციტი ნარჩენების რაოდენობაზე, შემადგენლობაზე,

საპროექტო მოდიფიცირებაზე და ოპერაციულ პრაქტიკაზე დროის განმავლობაში, აგრეთვე

ცვლილებებზე, რომლებიც დროის განმავლობაში ხდება, რაც ზემოქმედებას ახდენს

ბიოგაზის ემისიის პოტენციალზე. ცვლილებები ნაგავსაყრელის ოპერაციებში, მაგალითად,

ფუნქციონერება სველ პირობებში ნაჟურის რეცირკულაციის ან სხვა თხევადი დანამატების

საშუალებით, როგორც შედეგს, წარმოქმნის უფრო დიდი რაოდენობის გაზს უფრო მაღალი

სიჩქარით. მოდელის ავტომატურად მიღებული მონაცემები ამ ტიპის ოპერაციების მიერ

წარმოქმნილი ემისიის შეფასებისათვის მუშავდება იმისათვის, რომ ისინი ჩართული იყოს

LandGEM-ის პაკეტში მოდელის ავტომატურად მიღებულ სხვა მონაცემებთან ერთად

სტანდარტული ნაგავსაყრელებისათვის (არ არის არც ნაჟური, არც თხევადი დანამატები)

ემისიის მარაგებისათვის და ასევე სუფთა ჰაერის აქტის (CAA) გამოყენებისათვის.

ნაგავსაყრელების შესახებ საბაზო ინფორმაციის გამოყენებით, ნაგავსაყრელის ბიოგაზის

წარმოქმნის მოდელებმა შესაძლებელია მოგვცეს გაცილებით უფრო ზუსტი შეფასება

მეთანისა, რომელიც ხელმისაწვდომია ნაგავსაყრელებზე განთავსებული მყარი

მუნიციპალური ნარჩენებისაგან.

გაზის ემისიის მოდელი (LandGEM, ვერსია 3.02 პროგრამული პაკეტი) საყოველთაოდ

მიღებული მეთოდია გაზის შეფასებისათვის. იმ შემთხვევაში, თუ გაზის წარმოქმნის

მოდელები მიუთითებენ პოტენციურად მომგებიან პროექტზე, უნდა დამატებით ჩატარდეს

საველე ტესტირება ნაგავსაყრელის ბაზის სფეროში მოღვაწე პროფესიონალ ექსპერტების

მიერ.

36

თუ საველე ტესტირების შედეგად მიღებული მონაცემები ადასტურებენ, რომ გაზის

რაოდენობა და ხარისხი საკმარისია, მაშინ რეკომენდებულია ნაგავსაყრელის გაზის საქაჩი

ტესტირების ჩატარება დამატებითი ინფორმაციის მისაღებად, რომელიც აუცილებელია

გაზის ნაკადებისა და ხარისხის უფრო ღრმა გაგებისათვის. ეს საქაჩი ტესტები

ძვირადღირებულია და მოითხოვს დიდ დროს. შესაბამისად, მათი ჩატარება არ არის

მიზანშეწონილი, თუ მომავალი ეკონომიური სარგებელი ბოლომდე ცხადი არ არის.

ზემოთ განხილული მოდელისა და ხელმისაწვდომი პროგრამული პაკეტის საფუძველზე,

შესაძლებელია პოტენციური მეთანის წარმოქმნის გამოანგარიშება. დათვლები ეფუძნება

წინასწარ მონაცემებს და ვარაუდებს, სადაც ცდომილების მაღალი ხარისხი არსებობს.

ნახ. 18 – პოტენციური მეთანის წარმოქმნა საქართველოში მდებარე ნაგავსაყრელზე.

37

4.ბიოგაზი და უსაფრთხოება

აალებადობა, ტოქსიკურობა და მოგუდვის მახასიათებლები ბიოგაზისა მოითხოვს კარგად

გაწვრთნილი და კვალიფიციური პერსონალის ჩაბმულობას მონიტორინგში,

ფუნქციონერების ოპერაციებში, მშენებლობაში ან ნაგავსაყრელის ბიოგაზის მართვის

სისტემების ნებისმიერ სხვა ასპექტში.

ობიექტის მომსახურე პერსონალის უკლებლივ ყველა წევრს კარგად უნდა ესმოდეს, რა

შესაძლო რისკებთან არის დაკავშირებული ბიოგაზი. ობიექტზე მოწევა აკრძალული უნდა

იყოს გარდა ამისათვის სპეციალურად გამოყოფილი კაბინებისა ობიექტზე. შენობები და სხვა

დახურული ნაგებობები და სტრუქტურები , რომლებიც ნაგავსაყრელზე არიან

განლაგებულნი, ისე უნდა იყვნენ დაპროექტებულნი, რომ არ დაუშვან მათ შიგნით იოლად

აალებადი გაზების დაგროვება.

ჩვეულებრივ, საჭიროა დანადგარები იმისათვის, რომ უზრუნველყოფილი იყოს სუფთა

ჰაერის თავისუფალი ცირკულაცია, განსაკუთრებით იატაკის ქვეშ.

აუცილებელია, რომ ყველა კაბინა, საწყობი თუ ცარიელი სივრცე, მაგალითად, საწორის ქვეშ

და კაბინებში, უნდა რეგულარულად მოწმდებოდეს იმისათვის, რომ თავიდან იქნას

აცილებული აალებადი გაზის დაგროვება (იხილე სექცია ნაგავსაყრელის ბიოგაზის

მონიტორინგის შესახებ).

იქ, სადაც დაფიქსირებული იქნება, რომ ბიოგაზის კონცენტრაცია აღემატება 20%-ს

აფეთქების ქვედა ზღვრისა, შესაბამისი შენობიდან უნდა მოხდეს ადამიანების ევაკუაცია. თუ

ეს დონე დაფიქსირდება ობიექტზე განლაგებულ შენობა-ნაგებობებში, აუცილებელია

ბიოგაზის საკონტროლო მუდმივი დანადგარების და ხმოვანი სიგნალიზაციის სისტემების

ინსტალაცია. საჭიროა დიდი ყურადღება იმ შენობებში ხელმეორედ შესვლისას, რომელთა

ევაკუაციაც ადრე მოხდა. როცა ფიქსირდება ბიოგაზის მნიშვნელოვანი რაოდენობა,

ევაკუაციის და შენობებში ხელმეორედ შესვლის პროცედურები ზედმიწევნით უნდა იყოს

გაწერილი ოპერატორის უსაფრთხოების ზომების ინსტრუქციაში.

არასასურველი შექმნა დახურული სივრცეებისა, მაგალითად, კონტეინერების დახურვა,

თავიდან უნდა იყოს აცილებული ყველა ნაგავსაყრელზე. განათების ბოძებში შესაძლებელია

გაზის დაგროვება. ამიტომ, აუცილებელია მათი ჰერმეტიზაცია ქვედა ნაწილში, ხოლო თავად

ბოძები უსაფრთხო ელექტროსისტემით უნდა იყვნენ აღჭურვილი.

ჯანმრთელობის და უსაფრთხოების საკითხები პრიორიტეტული უნდა იყოს, სადაც

ნებისმიერი სამუშაოები ობიექტზე მოითხოვს შევსებულ სივრცეებში შეღწევას. კერძოდ,

გადაყრილ ნარჩენებში ბურღვამ შეიძლება გამოიწვიოს შხამიანი და/ან აალებადი გაზების

აალება.

38

აქედან გამომდინარე, რეგულარული შემოწმება გაზის დაგროვებისა უნდა ტარდებოდეს

ბურღვის პარალელურად.ანალოგიურად, ნებისმიერი თხრილი, გათხრილი გაზის შემკრები

მილებისათვის, უნდა ფიზიკურად სტაბილური იყოს და ასევე მოწმდებოდეს ბიოგაზის

დაგროვების საგანზე.

არავითარ შემთხვევაში არ უნდა შევიდეს ადამიანი თხრილში ან სხვა დახურულ სივრცეში

გაზის მონიტორინგის, მაშველი და სხვა შესაბამისი უსაფრთხოების ზომების მიღების

გარეშე. ყველა კონტრაქტორი უნდა ინფორმირებული იყოს იმ რისკების შესახებ, რაც

დაკავშირებულია ნაგავსაყრელზე მუშაობასთან და უნდა ფლობდეს შესაბამის

გამოცდილებას ამ რისკების ნეიტრალიზაციისათვის.

ინსტრუქცია უნდა იყოს გაცემული ყველა მუშაკზე და არავინ არ უნდა შევიდეს დახურულ

სივრცეში მიწის ქვეშ (ჭები და კოლექტორები); თუ შესაბამისად უფლებამოსილი პირი არ

დაამოწმებს პროცედურის უსაფრთხოებას. უსაფრთხოების ზომები იმ ზონებისათვის, სადაც

შეიძლება მოხდეს გაზის დაგროვება, მოითხოვს:

• მხოლოდ შესაფერისი გამოცდილების და კვალიფიკაციის პირებს უნდა ჰქონდეს უფლება

დახურულ ზონებში მუშაობისა და ზედაპირზე დახმარების აღმოჩენისა;

• მოწევა უნდა აიკრძალოს;

• პირები ჭაში მუშაობისას უნდა იყვნენ აღჭურვილნი აირწინაღებით;

• პირები ჭაში მუშაობისას უნდა იყვნენ აღჭურვილნი უსაფრთხოების კომპლექტით და

მაშველი თოკით, რომლის მხარდაჭერას მინიმუმ ორი ადამიანი უნდა ახორციელებდეს

• სხვა მუშაკებს ზედაპირზე უნდა ჰქონდეთ დამატებითი აირწინაღები და კვალიფიკაცია

მათი სწორი გამოყენებისათვის; და

• განათება და ინსტრუმენტები ჭებში სამუშაოდ უსაფრთხო უნდა იყოს თავიანთი ბუნებით.

თუ რაიმე ეჭვი არსებობს დახურულ სივრცეში უსაფრთხოების შესახებ, იქ შესვლა არ უნდა

განხორციელდეს.

წერილობითი უსაფრთხოების ინსტრუქცია საწვრთნელი მოქმედებებით ავარიულ

სიტუაციებში უნდა იყოს უზრუნველყოფილი ბიოგაზის მართვის სისტემის მუშაობის

დაწყებამდე.

39

5. ნაგავსაყრელის ფუნქციონერების ზემოქმედება ბიოგაზის

წარმოქმნაზე

წარმოქმნილი ბიოგაზის რაოდენობა დამოკიდებულია ნარჩენების შემადგენლობაზე, მათ

წინასწარ დამუშავებაზე და ნაგავსაყრელის ფუნქციონერების ტიპზე.

მუნიციპალური ნარჩენები 30 %-ით ორგანული ნარჩენებისა და სიმაღლის სწრაფი ზრდით

შეიძლება გადაიზარდოს მაქსიმალურ COD-ს კონცენტრაციებამდე დაახლოებით 20000 მგ/ლ

და სპეციფიკურ გაზის წარმოქმნამდე დაახლოებით 200 მ3/ტონაზე ნარჩენებისა (მშრალი

მყარი ნივთიერებები).

შემდეგი უხეში დახასიათება დეგრადაციის პროცესისა ნაგავსაყრელზე აჩვენებს ნარჩენების

შემადგენლობის მნიშვნელობას: მხოლოდ დეგრადირებადი ორგანული ნარჩენები

წარმოქმნიან მეთანის მნიშვნელოვან რაოდენობებს:

• საკანალიზაციო ნალექი

• ბუფერული დანამატები

• დაქუცმაცება

• დატკეპნა

• ნიადაგის საფარი

• ნაჟურის ცირკულაცია

• ფსკერის ფენის წინასწარი კომპოსტირება

ნარჩენების წინასწარი აერობული დამუშავება (კომპოსტირება)

ორგანული ნარჩენების მაღალი შემცველობის გამო, შესაძლებელია, რომ წინასწარ

ჩატარებულმა ბიოლოგიურმა დამუშავებამ ხელი შეუწყოს ნაგავსაყრელიდან ემისიის

მინიმიზაციას. ნარჩენების წინასწარი აერობული დამუშავება კომპოსტირების ფანჯრების

საშუალებით ეკონომიური გადაწყვეტილებაა, იოლად განხორციელებადი, და

მნიშვნელოვნად შეამცირებს ნაგავსაყრელიდან ემისიას (ნაჟურის უკეთესი ხარისხი,

ნაგავსაყრელის ბიოგაზის წარმოქმნის შემცირება).

40

დანართი A შედარებით ინერტ.ზომიერად ინერტ. ხრწნადი

იხილე ქვემოთ:

41

ქაღალდი: საოფისე, ბეჭდური (ჟურნალ-გაზეთები), მუყაო ხელსახოცები, სასმელების

კონტეინერები და ფინჯნები

ორგანული: საჭმლის ნარჩენები, ბუნებრივი ტექსტილი, ტყავი, ხე (შეღებილი და შეუღებავი),

ფოთლები, მცენარეების ანაჭრელი, ბალახი, საშობაო ხეები, სასაკლაოს ნარჩენები

პლასტმასი: უხეში პლასტმასი, ფირები (პლასტმასის ჩანთები), სინთეტიკური ტექსტილი

(პოლიესტერი, ნეილონი), ხალიჩა, რეზინი, საბურავები.

მეტალი

ელექტროსაქონელი და ხელსაწყოები

შუშა

სამშენებლო მასალები: თაბაშირი, აგურები, ბლოკები, ცემენტი, ქვა, ქვიშა, ტალახი, კერამიკა,

ასფალტი, მოსაპირკეთებელი მასალები, ლინოლეუმი, ასბესტის ნარჩენები.

მსხვილი საგნები: ხელსაწყოები, ხის და სხვა ავეჯი, ლეიბები

ნიადაგი, ტალახი: ტალახიანი ნიადაგი, ღორღი, ასფალტი.

დაუხარისხებელი ნარჩენები: შერეული მყარი მუნიციპალური ნარჩენები, სამშენებლო და

სამეურნეო-საყოფაცხოვრებო (ეზოს) ნარჩენები, სამედიცინო აპარატურის ნარჩენები.

სხვადასხვა: პამპერსები, შინაური ცხოველების საფენები