Сфера використання ПЕ труб постійно розширюється. Крім водо- і газопостачання, каналізації, зрошення, дренажу, комунікацій мереж зв'язку полімерні труби знайшли ефективне застосування в транспортуванні такого альтернативного джерела енергії як біогаз.
Біогаз утворюється внаслідок водневого або метанового бродіння біомаси. Для виробництва біогазу можна використовувати різні органічні відходи: гній, пташиний послід, зернову і мелясну післяспиртову барду, пивну дробину, буряковий жом, фекальні осади, відходи рибного і забійних цехів, траву, побутові відходи, відходи молокозаводів, відходи виробництва біодизеля – технічний гліцерин від виробництва біодизеля з ріпаку, відходи від виробництва соків – жом фруктовий, ягідний, овочевий, виноградну вижимку, водорості, відходи виробництва крохмалю і патоки, відходи переробки картоплі, кавову пульпу та інші. Крім відходів біогаз можна виробляти із спеціально вирощених енергетичних культур, наприклад, з силосної кукурудзи або сильфія, а також з водоростей. Вихід газу може досягати до 300 м³ з 1 тонни.
Розглянемо докладніше ефективність використання біогазу на прикладі полігону твердих побутових відходів. Біогаз полігонів твердих побутових відходів (ТПВ) становить інтерес, перш за все, як альтернативне джерело енергії. За енергетичним потенціалом 1 м3 біогазу відповідає 0,5 м3 природного газу. Газоенергетична потенціал полігону, на якому розміщений 1 млн. т ТПВ з вологістю 40 % є техногенним родовищем із запасами 50-60 млн. м3 природного газу.
Тверді побутові відходи складуються за межами міста в природних поглибленнях або на спеціально підготовлених майданчиках (полігонах), які можуть займати територію в декілька гектарів. При закритті звалища його територія засипається землею, укривається спеціальною плівкою і покривається глинистим грунтом для виключення неприємних запахів при розміщенні поблизу них виробництв і перебування людей. Через 5 років у шарі звалища утворюються колонії мікроорганізмів, і починає інтенсивно виділятися біогаз. Тому з поверхні полігону бурять свердловини на всю глибину звалища і по спеціальному трубопроводу транспортують газ у колектори для використання або спалювання на факелі. Виділення біогазу може тривати 25 років.
Утилізація біогазу в кількості 1 млн. м3 на рік (у т.ч. його спалювання) знижує викиди парникових газів на 8,3 тис. тонн в СО2 еквіваленті. На ринку торгівлі квотами на викиди парникових газів у рамках механізмів Кіотського протоколу таке зменшення викидів оцінюється в 40-45 тис. доларів США.
Ефективність використання біогазу значною мірою залежить від сезонної і добової нерівномірності споживання енергії. Генерація та обсяги видобутку біогазу протягом року відносно стабільні, тоді як електричні та теплові навантаження схильні до значних коливань по сезонах і часу доби. Внаслідок цього в окремі періоди витрата утилізованого біогазу буде недостатньою для покриття пікових навантажень, а при спаді споживаних потужностей - надлишковою. Ефективність використання біогазу може істотно підвищити за рахунок більш повного і рівномірного завантаження потужностей газо-енергетичних установок.
Більш перспективним є створення власного енергоємного виробництва з випуском рентабельної продукції – наприклад, тепличного господарства, де біогаз можна використовувати як паливо в роботі котельні.
Слід зазначити, що після закриття полігонів ТПВ процеси утворення біогазу та фільтрату тривають десятки років, завдаючи відчутної шкоди навколишньому природному середовищу. Протягом усього цього терміну на полігоні необхідно тримати спеціальний персонал, техніку та обладнання для виконання поточних природоохоронних заходів та проведення моніторингу стану навколишнього середовища. Оскільки платежів за прийом відходів в цей період вже немає, то єдиним реальним джерелом коштів для підтримки природоохоронних структур полігону залишається реалізація продукції власного виробництва на базі енергоресурсів утилізації біогазу. Тому з позицій забезпечення постексплуатаціонного періоду життєвого циклу полігону завчасне створення і розвиток тепличного господарства абсолютно необхідні. Альтернативою йому може стати будь-яке інше виробництво, яке здатне використовувати дешеву енергію утилізації біогазу з ще більшим ефектом.
Біогазопровод для відходів цукрового виробництва. На будівельному майданчику одного з великих цукрових заводів України полімерні труби знайшли нове застосування. Тут за допомогою поліетиленових труб збиратимуть і транспортуватимуть до компресорної станції біогаз, що утворюється в результаті бродіння відходів цукрового виробництва.
Над цим проектом працювали фахівці ТД «Євротрубпласт» та інституту «УкрНДІінжпроект». Спільними зусиллями було прийнято рішення застосувати для даного трубопроводу труби поліетиленові PE 100 SDR 21 Dn = 710 мм.
Невелика вага в порівнянні з трубами зі сталі, швидкість монтажу, простота і надійність з'єднань, оптимальне співвідношення якості та ціни стало вагомим аргументом на користь вибору саме цього рішення при проектуванні та будівництві об'єкта.
На етапі проектування програма будівництва даного об'єкту була узгоджена з Мінрегіонбудом України та Державною службою гірничого нагляду та промислової безпеки України.
Беручи до уваги вимоги норм ДБН В.2.5-41-2009 «Газопроводи з поліетиленових труб», а саме той факт, що виробництво труби для біогазу не потрапляє під дію ДСТУ Б.В.2.7 -73-98 «Труби поліетиленові для подачі горючих газів» був ательно вивчений зарубіжний досвід у даному питанні. На підставі отриманих даних та проведених випробувань у технічну раду при Мінрегіонбуді України була подана заявка на отримання Технічного свідоцтва про придатність до застосування.
Копітка робота увінчалася успіхом. ТОВ «ТД« Євротрубпласт» отримало Технічне свідоцтво № 267, що дозволяє використовувати поліетиленові труби розмірним відношенням SDR 11, 17, 21 для будівництва та ремонту дренажних, проміжних і магістральних трубопроводів для полігонів твердих побутових відходів та об'єктів переробки органічних відходів сільгосппродукції і тваринництва. Із зазначеним вище документом можна ознайомитися на на сайті ТД «Євротрубпласт» http://polyplastic.ua/razreshitelnaja-transport-biogaz.html.
Даний документ дозволяє використовувати як стандартні поліетиленові труби для транспортування біогазу, так і перфоровані труби, застосовуючи їх при бурінні свердловин глибиною до 50 м для збору біогазу.
Автор: Олександр Стрілець