Sistemul de colectare și evacuare a gazului de depozit, la [602159]

UNIVERSITATEA POLITEHNICĂ DIN BUCUREȘTI
FACULTATEA DE INGINERI A SI STEMELOR BIOTEHNICE
INGINERIE ȘI MANAGEMENT ÎN PROTECȚIA MEDIULUI

LUCRARE DE DISERTAȚIE
MODELE ESTIMATIVE PENTRU
DESCRIEREA COLECTĂRII ȘI
CARACTERISTICILOR BIOGAZULUI LA
DEPOZITELE DE DEȘEURI

RAPORT DE CERCETARE ȘTIINȚIFICĂ I
Sistemul de colectare și evacuare a gazului de depozit, la
depozitele ecologice de deșeuri urbane

Coordonator Științific:
Prof. Dr. Ing. Gheorghe Voicu

Masterand :
Ünücok Atilla Alexandru

IANUARIE 2017

1

UNIVERSITATEA POLITEHNICĂ DIN BUCUREȘTI
FACULTATEA DE INGINERI A SI STEMELOR BIOTEHNICE
INGINERIE ȘI MANAGEMENT ÎN PROTECȚIA MEDIULUI

Sistemul de colectare și evacuare a gazului de depozit,
la depozitele ecologice de deșeuri urbane
Etapele obținerii biogazului prin fermentare anaerobă
Calculul cantităților de gaze degajate din corpul
depozitului
Aplicarea modelelor de estimare la un depozit cunoscut

Coordonator Științific:
Prof. Dr. Ing. Gheorghe Voicu

Masterand :
Ünücok Atilla Alexandru

2

Cuprins

1. Introducere ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……….. 3
2. Organizarea structurală a unui depozit ecologic de deșeuri urbane ……………….. 4
3. Importanța colectării, evacuării și monit orizării gazului de depozit ………………. 8
3.1.Colectarea ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……… 8
3.2. Evacuarea ………………………….. ………………………….. ………………………….. …….10
3.3. Monitorizarea ………………………….. ………………………….. ………………………….. .11
4. Operațiile principale ale procesului de co lectare și evacuare a gazului de
depozit ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………. 12
5. Sistemul de colectare a gazului și părțile sale componente ……………………….. ..21
6. Concluzii ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………. 299

3

1. Introducere
Depozitele de deșeuri se numără printre obiectivele recunoscute ca generatoare de impact
și risc pentru mediu și sănătate publică.
Principalele forme de impact și risc determinate de depozitele de deșeuri orășenești și
industriale , așa cum acestea sunt percepute de populație sunt: modificări de peisaj și disconfortul
vizual; poluarea aerului; poluarea apelor de suprafață; modificări ale fertilității solurilor și ale
compoziției biocenozelor pe terenurile învecinate.
Poluarea aerul ui cu mirosuri neplăcute antrenat de vânt este deosebit de evidentă în zona
depozitelor orășenești, în special unde nu se practică exploatarea pe celule și acoperirea cu
materiale inerte.
Scurgerile de pe versanții depozitelor aflate în apropierea apelor de suprafață contribuie
la poluarea acestora cu substanțe organice și suspensii.
În cazul depozitelor neimpermeabilizate, acestea sunt de cele mai multe ori sursa
infestării apelor subterane. Acest aspect influențează și calitatea solurilor înconjurătoar e, fapt ce
se manifestă asupra folosinței acestora.
Un depozit de deșeuri este un amplasament conceput pentru eliminarea finală a deșeurilor
prin depozitare pe sol sau în subteran. În funcție de deșeurile care sunt acceptate, depozitele se
clasifică în: depozite pentru deșeuri periculoase; depozite pentru deșeuri nepericuloase; depozite
pentru deșeuri inerte.
Proiectarea unui depozit de deșeuri se face în funcție de o serie de factori, dintre care cei
mai importanți sunt: cantitatea și natura deșeurilor ce urmează să fie depozitate; caracteristicile
amplasamentului; posibilitatea de reabilitare și utilizare ulterioară a terenului.
Gazul dintr -un depozit este un amestec format din gaz metan, dioxid de carbon și gaze de
descompunere.
La depozitele care ac cepta deșeuri biodegradabile, principalul scop al eliminării gazului
de depozit sau degazarea se datorează prevenirii emisiilor de gaz în atmosfera ce au consecințe
negative asupra mediului (gaze cu efect de sera).
O degazare activa se realizează prin asp irarea gazului generat, când în corpul depozitului
acesta se găsește la presiuni scăzute
O degazare pasiva se realizează după faza activa de formare a gazului de depozit, prin
deplasarea acestuia prin stratul de drenaj al apei din precipitații și o disper sare uniforma în stratul
de recultivare.

4

2. Organizarea structurală a unui depozit ecologic de deșeuri urbane

Pentru organizare și stabilirea structurii unui depozit de deșeuri trebuie să fie luate
în considerare anumite cerințe specificate de diverse org ane abilitate și respectări ale unor legi și
hotărâri ale guver nului. Spre exemplu pentru proiectarea și realizarea unui depozit de deșeu
trebuie să se respecte cerințele Hotărârii de Guvern nr. 349/2005 cu privire la depozitarea
deșeurilor, cu modificări și completări ulterioare și în cadrul Normativului tehnic privind
depozitarea deșe urilor aprobat prin ordinul 757/2004, cu modificările și completările ulterioare și
a OUG nr. 78/2000 privind regimul deșeurilor, cu modificările și completările ulterioare.
Proiectarea unui depozit de de șeuri se face în funcț ie de o serie de factori, dintre care cei
mai importanț i sunt:
– cantitatea și natura deșeurilor ce urmează a fi depozitate – se evaluează în funcț ie de prog nozele
de dezvoltare a localităț ilor;
– caracteristicile amplasamentului – în raport cu eficiența economică (dimensiuni, durata de
funcționare, distanța de transport a deșeurilor) și eficiența ecologică (cerințe legate de protecția
factorilor de mediu și a sănătăț ii umane) necesar a fi realizate;
– posibilitățile de reabilitare și utilizare ulterioară a terenului – se evaluează în funcț ie de natura
deșeurilor depozitate, comport area acestora pe durata depozită rii, planurile d e dezvoltare pe
termen lung etc.

Alegerea amplasamentului
Alegerea amplasa mentului optim dintre mai multe variante posibile se face pe baza unei
analize pluric riteriale ce cuprinde:
– criterii geologice, pedologice și hidrogeologice:caracteristicile ș i modul de
dispunere a strat urilor geologice; structura, adâncimea și direcț ia de curgere a apei
subterane; distanța fată de cursurile de apă și alte ape de suprafață ; starea de
inundabilitate a zonei; folosinț a terenului, clasa de seismicitate, criterii legate de
pericole de alunecare, tasare.
– Criterii climaterice: direcția domina ntă a vânturilor față de așeză rile umane sau alte obiective;
regimul precipitaț iilor;
– Criterii economice: capacitatea depozitului și durata de exploatare (minimum 10 ani); distanț a
medie de transport a deș eurilor; necesitatea unor amenajă ri secundare (drumuri de acces, utilităț i
etc.)
– Criterii suplimentare: vizibilitatea amplasamentului și modul de încadrare î n peisaj, accesul la
amplasament, existenț a unor arii protejate de orice natur ă; existența î n zona a unor aeroporturi,
linii de înaltă tensiune sa u obiective militare.

5

Conț inutul proiectului
Proiectul unui depozit de deș euri, indiferent de clasa din care face parte, trebuie să
conțină toate datele și informaț iile necesare referitoare la fiecare etapă din ciclul de viață al
depozitului.
Ca dat e generale, proiectul trebuie să cuprindă informaț ii referitoare la:
– natura și proveniența deșeurilor ce urmează a fi depozitate;
– cantitățile de deș euri – corelat cu durata de fun cționare și capacitatea maximă a depozitului ;
– tehnologiile de tratare ale deșeurilor î nainte de depozitare și /sau în incinta depozit ului, dacă
este cazul;
Pentru faza de construcție proiectul trebuie să cuprindă informaț ii referitoare la:
– infrastructura depozi tului, echipamentele și instalaț iile componente, amplasarea acest ora în
cadrul incintei, precum și că ile de acces;
– asigurarea ut ilităților.
– modul de realizare a bazei și a pereț ilor laterali ai depozitului – materiale folosite și
caracte ristici al e acestora, incluz ând stratu l de impermeabilizare natural ( grosime, coeficient de
permeabilitate, mod de realizare), stratele geosintetice (geomembrane, geotextile), sistemul de
drenare al levigatului.
– Realizarea si stemului de colectare, tratare ș i eliminare a levigatului;
– Realizarea sistemului de colectare și evacuare ( eventual recuperare) a gazului de depozit.
Pentru faza de exploatare a depozitului trebuie să cuprindă informaț ii referitoare la:
– procedura de acceptare a deș eurilor de depozitare
– modul de operare – cuprinzâ nd metoda de depozitare utilizată, nivelarea și compactarea,
acoperirea zilnică , delimitarea zonelor de lucru, colectarea, tratarea ș i eliminarea levigatului,
colectarea ș i evacuarea gazului de depozit, necesarul de echipamente mobile și spațiile destinate
depozitării acestora, instrucț iuni privind depozitarea anumitor tipuri de deș euri (materiale
pulverulente, obiecte voluminoase, deșeuri foarte ușoare, respectiv urâ t mirositoare);
– auto-monitorizarea tehnologică ;
– auto-monitorizarea emisiilor și controlul calităț ii factorilor de mediu în zona de influență a
depozitului;
– măsuri de siguranță pentru prevenirea incendiilor și a exploziilor, inclusiv planul de intervenț ie
în caz de accidente sau avarii;
– date privind posibilităț ile de reabilitare și utilizare ulterioara a terenului.

Construirea d epozitelor de deș euri
Un depozit de deșeuri trebuie să aibă în componență următoarele instalaț ii și echipamente
fixe principale:
– poarta de acces și sistem de pază și supraveghere;

6
– echipame nt de cântă rire și echipament de recepție pentru cantități mici de deș euri;
– facilităț i pentru verificarea deșeurilor și laborator;
– drumuri interioare;
– zone pentru depozitarea deș eurilor;
– instalaț ii pentru tratarea levigatului, respectiv pentru colectarea și evacuarea gazului de depozit;
– garaje, ateliere și spatii de parcare pentru utilaje;
– echipament pentru curățarea roț ilor vehiculelor;
– birouri administrative și construcț ii sociale;
Aceste facilităț i trebuie amplasate, în funcț ie de rolul pe care î l au și de caracteristicile
specifice fiecărui depozit ( mărimea și tipul, perioada de operare stabilită , cantitatea de deșeuri,
frecvența de transport, cerinț ele legale și cele ale autorităț ilor competente), astfel încât să asigure
o exploatare optim ă.
Echipamentul de cântă rire
Depozitul trebuie să fie prevăzu t cu echipament de cântărire atât pentru vehiculele încă rcate care
intră în depozit, câ t și pentru cele descărcate care pără sesc depozitul. Acest lucru se poate realiza
cu ajutorul unui singur e chipament de tipul platformă de cântărire, sau cu două echipam ente
montate în paralel, pe sensul de intrare, respectiv pe cel de ieș ire.
Platforma de cântărire trebuie să aibă o capacitate acoperitoare pentru toate tipurile de
vehicule care pot fi utilizate pentru transportul deșeurilor (50 tone greutate brută ). Se pot utiliza
fie platforme de cântărire la nivelul solului, î ncastrate în șosea, fie platforme supraînălțate la cca.
35 centimetri față de nivelul solului, f ixe sau mobile, acestea din urmă avâ nd avantaj ul că pot fi
mutate dacă este nevoie.
Fig. 2.1 . – Pod pentru cântărire a autovehiculelor ce transportă Deșeuri
(http://www.selangortimes.com/ )

Echipamentele pentru verificarea deșeurilor sunt amplasate într -o zonă special destinată
inspecț iei, prelevă rii de prob e și laboratorului pentru analize.

7

Zonele p entru depozitarea deș eurilor
Amenajarea inițială a zonelor pentru depozitarea deșeurilor cuprinde doua operaț ii de baza:
– impermeabilizarea bazei și a marginilor depozitului;
– realizarea sistemului de drenare și evacuare a levigatului.
La depozitare vor fi î ndeplinite următoarele condiț ii:
a) prevederea și respectarea metodelor și tehnicilor adecvate de acoperire și asigurare a
deșeurilor, acoperirea și asigurarea se fac zilnic;
b) în cursul operaț iunilor de depozitare, autovehiculele de transport al deșeurilor vor circula
numai pe drumurile interioare amenajate ale depozitului.
c) pe perioada exploatării depozitului se aplică masuri de combatere a insectelor și
rozătoarelor prin dezinsecț ie și deratizare;
d) organizare a depozitului va asigura protecția sănătății populației în general, protecția
sănătăț ii personalului și protecția mediului; se acordă atenț ie deo sebită împrejmuirii și perdelelor
de protecț ie.
Deșeurile se depun și se distribuie în straturi cat se poate de subț iri: max. 1 m, apoi se
compactează . Densitatea de compactare pentru deșeurile menajere trebuie sa fie de minim 0,8
tone/mc.
Deșeurile care pot ridica probleme din punct de vedere al stabilității se depun în amestec
cu deșeuri stabile. După cum se poate observa și în figura ce urmează d eșeurile se depun astfel
încât pe timpul întregii perioade de func ționare să aibă numai i nfluen țe reduse asupra omului și
mediului înconjurător .
Fig. 2.2. – Organizarea favorabilă a unui Depo zit de Deșeuri
(http://www.beah.om/municipal.php )

8

3. Importanța colectării, evacuării și monitorizării gazului de depozit

Pentru un bun mecanism de lucru este foarte importantă colectarea, evacuarea și
monitorizarea gazului de depozit. Aceste trei aspecte au o strânsă legătură, iar realizarea unu ia
dintre ele, trebuie făcută neapărat în legătură cu unul dintre celelalte două.
Un sistem de colectare și evacuare a gazului este reprezentat de totalitatea ec hipamentelor
și instalațiilor prin care circula un gaz de depozit, din masa de deșeuri depozitata pana la
exhaustor. Acest sistem trebuie construit în așa fel încât sa se poată garanta atât o construcție
sigura cat și sănătatea personalului.
Tot sistemul de colectare și evacuare a gazului trebuie sa fie elaborat astfel încât sa aibă
etanșeitate fata de mediul exterior și sa fie amplasat izolat față de sistemele de drenaj și evacuare
a levigatului, respectiv a apelor din precipitații.

3.1. Colectarea
Colecta rea gazului de depozit este foarte importantă și se realizează cu ajutorul unor
sisteme bine puse la pun ct.
Instalațiile concepute pentru aceste sisteme trebuie sa conțină materiale rezistente
împotriva unor acțiuni agresive generate de temperatura ridica ta din interiorul masei de deșeuri
depozitate (pana la 70°C); greutatea masivului de deșeuri, a acoperirii de suprafață și a traficului
utilajelor; levigat și condensat; animale, microorganisme, ciuperci.
In plus, sistemul de colectare și transport al gaz ului trebuie amplasat în așa fel încât sa nu
afecteze celelalte operații și procese care se desfășoară în cadrul depozitului.
Daca nu este colectat gazul de depozit poate cauza sănătății umane prin toxicitate miros,
poate provoca chiar și incendii sau ex plozii. Maximizarea captării gazelor de ardere reduce
efectele nocive asupra sănătății umane, inclusiv reduce emisiile de gaze cu efect de seră care
contribuie la schimbările climatice globale. Emisia de gaze în atmosferă reprezintă o problemă
de mediu dat orată prezenței compușilor toxici, a mirosului și a prezenței gazelor cu efect de seră.

9
Fig. 3.1.1 – Depozit de Deșeuri
(Voicu Gh. 2016)

După cum se poate observa în figura de mai sus, pentru a fi posibilă colectarea gazului,
depozitul trebuie sa fie în chis și bine structurat, astfel pot fi puse în funcțiune toate sistemele
necesare colectării gazului de depozit.
Colectarea gazului de depozit se realizează prin aplicarea unui strat de drenare a gazului
cu o grosime mai mare sau egală cu 0,30 m, doar pe suprafață nivelată.
Coeficient de permeabilitate al materialului de drenare trebuie să fie de minim 1 x 10 -4
m/s. Domeniul optim al diametrului granulelor trebuie să fie cuprins între 8 și 32 mm, mărimea
granulelor nu trebuie să depășească 32 mm.
Procentul de granule superioare și inferioare nu poate depăși 5%. Conținutul de carbonat
de calciu trebuie să fie mai mic de 10% (masă).
Siguranța la sufuziune față de stratul de susținere trebuie să fie asigurată. La utilizarea
materialelor de drenare artif iciale trebuie dovedită atât rezistența acestora față de apa din
condens și gazul de depozit, precum și rezistența pe termen lung la eforturile pe care le
preia stratul de drenaj.

10
3.2. Evacuarea
Procesul de evacuare a gazului din masa de deșeuri este influenț at de către: concentrația
gazelor din sol, distribuția gradienților de presiune, proprietățile fizico -chimice ale straturilor de
deșeuri , ale materialului de acoperire și ale solului.
Dacă gazul format nu este evacuat controlat din depozit, migrarea și acumularea acestuia
pot prezenta o serie de riscuri, printre care: pericol de incendiu prin auto-aprindere; degajare de
mirosuri neplăcute și de compuși toxici (hidrogen sulfurat, compuși organo -fosforici, alte
substanțe organice nesaturate); afectarea compo nentei biologice a solului, prin reducerea
concentrației de oxigen; pericol de explozie, prin posibila apariție a acumulărilor de gaz în
vecinătatea zonelor rezidențiale ; creșterea acumulărilor de gaze ce contribuie la efectul de sera.
Evacuarea controlat ă a gazului de depozit este esențială atât pentru evitarea apari ției
riscurilor mai sus men ționate, dar ș i pentru valorificarea metanului, în cazul în care aceasta
este rentabil.
Fig. 3.2.1. – Sistem de degazeificare
(Voicu Gh. 2016)

Mod alitatea de ev acuare a gazului de depozit depinde de condițiile specifice fiecărui
depozit și de scopul urm ărit (arderea c ontrolată a gazului sau utilizarea acestuia).
Tehnici le de ventila ție cu presiune sc ăzută sunt cel mai frecvent utilizate, iar ventila ția
activ ă se realizeaz ă pe baza pompării gazului colectat prin pu țuri sau drenuri; aceste tehnici sunt
recomandate în cazul depozitelor mari, în care înălțimea depunerilor depășeș te 8 m.

11

3.3. Monitorizarea
Monitorizarea postînchidere pentru depozitele de deșeuri va fi e fectuată conform
procedurilor prevăzute în anexa nr. 4 a H.G. nr. 349/2005 privind depozitarea deșeurilor, iar
rezultatele determinărilor efectuate sunt păstrate de operator într -un registru pe toată perioada de
monitorizare.
Operatorul depozitului are ob ligația de a an unța în mod operativ autorități le competente
cu rol în protecția mediului , la producerea de efecte semnificativ negative asupra mediului sau
relevante prin procedurile de control, și să respecte decizia autorității teritoriale pentru protecț ia
mediului privind măsurile de remediere impuse în perioada de postînchidere.
Sistemul de control și urmărire pentru etapa postînchidere pentru depozitele de deșeuri
cuprinde:
– datele meteorologice,
– controlul apei de suprafață, al levigatului și al g azului de depozit,
– protecția apei subterane,
– topografia depozitului.
Datele meteorologice servesc la realizarea balanței apei din depozit și implicit la
evaluarea volumului de levigat ce se acumulează la baza depozitului sau se deversează din
depozit.

Fig. 3.3.1. – Depozit de deșeuri închis
(http://www.scsengineers.com/scs -project -case-stu)

12

4. Operațiile principale ale procesului de colectare și evacuare a gazului de depozit

Gazul de depozit este rezultat prin descompunerea deșeurilor, fiind un amestec de metan,
bioxid de carbon și gaze de descompunere.
Gazul de depozit se poate evacua din depozitele de deșeuri prin degazarea realizată
ulterior fazei active de formare a gazului de de pozit, prin migrarea acestuia prin stratul de drenaj
al apei din precipitații și dispersia uniformă în stratul de recultivare, modalitatea prin care se
intensifică efectul de seră, evacuare care poartă denumirea de „deg azare pasivă” (Normativ
Tehnic , 2004) .
Degazarea activă, este realizată prin aspirarea gazului în urma generării unor presiuni
scăzute în cadrul depozitului, fapt care poate fi folosit pentru generarea de energie termică și
electrică.
Prin descompu nerea materiale lor organice (exprimate prin carbon organic), conținute în
diferite tipuri de deșeuri, se obține gazul de depozit.
În lipsa oxigenului microorganismele anaerobe descompun compușii organici din deșeuri
în diferite faze și viteze pe baza proceselor biochimice.
Gazul de depozit este for mat în proporție de 50 – 60% din metan și 50 -40% din dioxid de
carbon.
În urma faptului în care gazul de depozit nu este colectat, captat, valorificat, prin
evacuare în atmosferă se produce efectul de seră, deoarece conține compuși periculoși cum a fi
hidrogenul sulfurat și compuși halogenați.
Pe baza compoziției și a umidități deșeurilor depozitate, formarea condițiilor optime
pentru descompunerea anaerobă poate dura de la câteva luni la câțiva ani.
Odată cu fermentarea anaerobă, energia conținută de deș euri se transformă în metan, un
metru cub de metan variază în funcție de concentrația în metan de la 5 până la 7 kWh.

13

Fig. 4. 1. – Conducta captare Gaz de depozit
(https://ecobihor.ro/biogaz.htm )

Elemente le componente pentru operațiile de colectare și evacuare a gaz ului sunt :
• Bariera geologica – structura a subsolului care îndeplinește în mod natural cerințele de
impermeabilizar e specifice pentru fiecare clasă de depozit de deșeuri .

Fig. 4. 2. – Elemente componente pentru colectarea și evacuarea gazului de depozit
(Voicu Gh. 2016)

• Bariera construită – straturi de impermeabilizare constituite din materiale naturale sau sintetice
prin care se completează structura naturală a subsolului în scopul în deplinirii cerințelor de
impermeabilizare specifice pentru fiecare clas ă de depozit de deșeuri .

14
• Câmp de testare – amenajare la scara pilot, care simulează condițiile specifice unui depozit, și
cu ajutorul căreia se determină parametri de lucru concre ți, în funcț ie de tipul materialelor
utilizate .
• Sistemul de colectare și tratare a levigatului
Levigat ul este un deș eu li chid generat în timpul activităț ilor de depozitare a deșeurilor
solide prin: pătrunderea/percolarea apelor meteorice în/prin corpul de pozitului, se pararea apei
conținute în deșeurile depozitate și descompunerea deșeurilor biodegradabile depozitate .
Sistem de colectare a le vigatului – totalitatea instalaț iilor prin care levigatul este colectat
la baza depozitului și transportat către instalaț ia de transport/tratare.
Strat de drenaj pentru levigat – pietriș spălat cu conț inut de carbonat de calciu de
maximum 10 % .
Conducta de drenaj pe ntru levigat – conducta perforată confecționată din polietilena de
înaltă densitate (PEHD) .
Conducta de colectare pentru l evigat – conducta care face legă tura între conductele de
drenaj pentru levigat și cămine, respectiv între că mine și stația de pompare si/sau rezervorul de
stocare .
Cămin pentru levigat – încăpere subterană construi ta pe traseul conductelor de colectare,
respectiv de eliminare pentru levigat în punctele de rac ordare si/sau schimbare a direcț iei,
respectiv a pantei acestora .
Fig. 4.3. –Cămine pentru colectare levigat
(http://kchservices.com/landfill -leachate -odor -control )

• Staț ie de pompare pentru levigat – cămin pentru levigat în interiorul căruia este instalată o
pompă pentru evacuarea levigatulu i în rezervorul de stocare ș i/sau în conducta de eliminare
Rezervo r pentru levigat – rezervor înc his pentru stocarea levigatului, amplasat subteran sau

15
Suprateran .
• Conducta de eliminare pentru levigat – conducta prin ca re levigatul este transportat că tre
Instalația de tratare aferentă depozitului sau către instalaț ia de transvazare .
• Instalaț ie de t ransvazare pentru levigat – încăpere supraterană în interiorul căreia este
amplasată o pompă pentru transvazarea levigatului din rezervorul de stocare în c isternele de
transport că tre o altă instalaț ie de eliminare .
• Sisteme de control pentru detectarea scurgerilor de levigat – sisteme de protecț ie pentru
cazurile în care apar deterioră ri ale conductelor/bazinelor p entru levigat, constând în pereț i dubli
pentru rezervoarele și conductele subterane, respe ctiv bazine de beton pentru rezervoarele
supraterane .
• Trat area levigatului – procesul sau succesiunea de procese fizico -chimice și biologice prin care
valorile indicatorilor caracteristici levigatului sun t aduse în limite care să permită evacuarea
acest uia în canalizare sau receptori naturali .
• Instalaț ia pentru tratarea levigatului – totalitatea utilajelor și a echipamentelor în care se
desfășoară procesele de tratare fizico -chimica si/sau biologică .
• Gaz de depozit – amestec de metan, d ioxid de car bon și gaze de descompunere; (în mod normal
gazul de depozit conț ine: 45 -60 % vol. CH4 și 40-55 % vol. CO2) .
• Degazare a activa este degazare a realizată prin aspirarea gazului în urma generă rii unor presiuni
scăzute în corpul depozitului .
• Degazarea pas ivă este degazare a realizată după faza activă de formare a gazului de depozit,
prin migrarea acestuia prin stratul de drenaj al apei din precipitaț ii și dispersarea uniformă în
stratul de recultivare .
• Prognoza producerii gazului de depo zit – estimarea î ntregii cantităț i de gaz de depozit produs;
se poate determina prin calcul, distribuț ia pe fiecare an de exploatare depinzând de:
– cantitatea totală de deșeuri și conținutul procentual al componentelor organice biodegradabile
din deșeuri (grăsimi, protein e, hidraț i de carbon, celuloza etc.)
– gradul de compactare și de tasare al deșeurilor depozitate
– durata de operare
– temperatura din interiorul depozitului
– conținutul de apă combinată chimic sau liberă .
• Test de aspirare a gazului – măsurători ale vo lumului și compoziț iei gazului generat în
depozitele existente; se utilizează pentru dimensionarea instalaț iei de degazare
• Sistem de colectare a gazului – totalitatea instalaț iilor și echipamentelor prin care circulă gazul
de depo zit, din corpul depozit ului până la exhaustor .

16

Fig. 4. 4. – Puț de colectare gaz
(Voicu Gh. 2016)

• Pu ț de extrac ție a gazu lui pe perioada de operare – puțul de colectare a gazului construit
treptat, o dată cu creș terea nivelului corpului depozitului .
• Pu ț forat de extracți e a gazului – puțul de colectare a g azului executat prin forare după
atingerea cotei finale de depozitare (după sistarea activităț ii de depozitare)
Material ul de drenaj folosit este un material granular permeabil ce se pune în jurul conductelor
perforate verticale ale puțurilor de captare a gazului din corpul d epozitului, constând din pietriș
spălat 16 -32 mm, cu conținut de carbonaț i < 10%.

17

Fig. 4. 5. – Puț forat de colectare a Gazului de Depozit
(Voicu Gh. 2016)

• Conducta de drenaj – conducta din int eriorul puțului de extracție, confecționată din PEHD ș i
prevăzută cu perforaț ii rotunde (8 -12 mm diametru), prin care gazul de depozit este absorbit din
corpul depozitului
• Conducta de captare a gazului – conducta dintre puț urile de colectare (provizori i sau
definitive) și stația de colectare a gazului.

18

Fig. 4. 6. – Schema de cogenerare a Energiei Electrice cu ajutorul Gazului de depozit
(http://teb.com.ro/biogaz -din-deseuri -menajere/ )

Stația de colectare a gazului – instalaț ie care cuprinde cilindrul de colectare și
echipamente de măsurare și prelevare a probelor .
• Conducta de eliminare – conducta de transport între staț ia de colectare a gazului și exhaustor,
respectiv între exhaustor și instalaț ia de tratare/v alorificare a gazului de depozi t.
• Conducta principală de eliminare (conducta perimetrală de gaz) – conducta circulară care
asigură transportul gazului între staț iile de colectare și exhaustor .
• Cilindru de colectare – echipame nt cu ajutorul că ruia mai multe conducte de captare a gazului
sunt unite într -o conducta de eliminare .
• Condensat – vaporii de apa din ga zul de depozit, care condensează din cauza diferenț ei de
temperatura dintre corpul depozitului și spațiul exterior
• Separator de condensat – echipament de colectare și separare a apei condensate din gazul de
depozit .
• Exhaustor – echipament cu ajutorul căruia este generată presiune scă zută, în vederea extragerii
gazului de depozit din corpul depozitului .
• Filtru bi ologic – echipament pentru tratarea gazului de depozit (oxidarea metanului și
eliminarea altor compuș i volatili); el conține materiale organice – biologice speciale, asemen ea
compostului și scoarț ei de copac .

19

Fig. 4.7 . – Sistemul de colectare a levigat ului
(Voicu Gh. 2016)

Colectarea și tratarea levigatului :
Colectarea și tratarea levigatului la toate depozitele noi a fost impusă de toat e statele
membre. Levigatul trebuie să fie recirculat în corpul depozitului de deșeuri, în cazul în care
evaporarea depășește precipitațiile anuale și/sau este tratat prin osmoza inversă. Apele uzate
epurate din unele depozite sunt direcționate în stațiile de epurare locale.

Realizarea sistemului de drenare și evacuare a levigatului
Sistemul de drenare și evacuare a l evigatului este format din:
– strat de pietriș ;
– sistem de drenuri absorbante și colectoare.

20

Fig. 4. 8. – Puț de colectare gaz
(Voicu Gh. 2016)
Extracția gazului
Extracția gazului se realizează prin absorbție. Puțurile de captare sunt conectate prin
stațiile de reglare la conducta de colectare principală din care după filtrare și separarea
condensului este neutralizată prin ardere și se utilizează cu scopul generării de energie termică
sau electrică.

21

5. Sistemul de colectare a gazului și părțile sale co mponente

Un sistem de colectare și evacuare a gazului este reprezentat de totalitatea echipamentelor
și instalațiilor prin care circula un gaz de depozit, din masa de deșeuri depozitata pana la
exhaustor. Acest sistem trebuie construit în așa fel încât s a se poată garanta atât o construcție
sigura cat și sănătatea personalului.
Tot sistemul de colectare și evacuare a gazului trebuie sa fie elaborat astfel încât sa aibă
etanșeitate fata de mediul exterior și sa fie amplasat izolat fata de sistemele de dre naj și evacuare
a levigatului, respectiv a apelor din precipitații.
Instalațiile concepute pentru aceste sisteme trebuie sa conțină materiale rezistente
împotriva unor acțiuni agresive generate de temperatura ridicata din interiorul masei de deșeuri
depo zitate (pana la 70°C); greutatea masivului de deșeuri, a acoperirii de suprafață și a traficului
utilajelor; levigat și condensat; animale, microorganisme, ciuperci.
In plus, sistemul de colectare și transport al gazului trebuie amplasat în așa fel încât sa nu
afecteze celelalte operații și procese care se desfășoară în cadrul depozitului.

Fig. 5. 1. – Sistemele Depozitului de Deșeuri utilizate la colectarea și evacuarea Gazului de
Depozit
(Voicu Gh. 2016)

Un sistem de extracție, colectare și tratare a gazului este alcătuită din următoarele
componente:
– puț de extracție a gazului, cuprinzând conducte de drenaj
– conducte de captare a gazului

22
– stații de colectare a gazului
– conducte de eliminare și conductă principală de eliminare a gazului
– separator de cond ens
– instalație de ardere controlată a gazului/instalație pentru valorificarea gazului – instalație
de siguranță pentru arderea controlată
– componente de siguranță

Fig. 5. 2. – Sistem de colectare a Gazului de Depozit
(Voicu Gh. 2016 )

Puțul de e xtracție a gazului
Aceasta componenta se construiește în prima faza prin forarea depozitului de deșeuri,
ulterior treptat, în același timp cu creșterea nivelului depozitului pana la atingerea cotei finale de
depozitare.
Puțurile de extracție se pozițion ează uniform pe masa de deșeuri și se dispun după
posibilități, simetric și la distante egale intre ele, cu o distanta recomandata de 50 de metri. De

23
asemenea sunt dispuse aproape de căile de circulație și distanta pana la marginea din exterior a
depozitul ui trebuie sa fie de cel puțin 40 de metri, astfel cuprinzând și limita exterioara a
corpului în zona de aspirare (Voicu, Gh., 2016).
Acestea sunt proiectate sa fie etanșe pentru a nu permite pierderea gazului în exterior sau
pătrunderea aerului în interi or și sunt rezistente ca sa suporte tasarea suferita din cauza
depozitului de deșeuri.
Componentele unui put de gaz sunt: un filtru vertical cu diametrul de peste 80 de
centimetri, realizat din pietriș și criblura, ce se poziționează în interiorul corpulu i depozitului, în
care se înglobează o conducta de drenaj cu un diametru interior de minim 200 milimetri ce este
prevăzută cu perforații circulare, prin care se aspira gazul, conductele trebuie sa fie prevăzute cu
sisteme de înșurubare, pentru a exista pos ibilitatea prelungirii puțului de gaz pe perioada de
exploatare a depozitului. Dispunerea elementelor în acest mod, permite o extracție uniforma a
gazului generat în interiorul depozitului.
Posibilitatea acoperirii unui volum suficient din corpul depozitu lui și dirijarea gazului
către direcția dorita este realizabila doar prin crearea unei subpresiuni de 3 kPa la capătul
superior al puțului de gaz. Pentru calculul numărului de puțuri de gaz, se tine seama ca o
conducta filtranta de 1 metru lungime, cu o s ecțiune minima de 2 dm2 captează în jur de 2 m3 de
gaz într -o ora (Voicu, Gh., 2016).
În timp ce se exploatează, la suprafața depozitului, construcția puțului este alcătuită dintr –
o instalație speciala. Aceasta construcție este necesara pentru a fi supor tate tasările deșeurilor din
corpul depozitului fără ca puțul de extracție a gazului și sistemul de impermeabilizare sa fie
degradate.
Fig. 5.3. – Realizarea unui puț pentru extracție Gaz de depozit
(Voicu Gh. 2016 )

24

Fig. 5. 4. – Put extracție Gaz de dep ozit
(http://legislatie.just.ro/Public/DetaliiDocument/60304 )

După ce un depozit se închide, trebuie sa fie evitate pătrunderile de aer și apa din
precipitații în interiorul depozit ului și emisiile de gaze afara din depozit.
Într-o forma finala, puțul de gaz este prevăzut cu sisteme de acoperire și închidere pentru
a se evita influentele climatice și manipularea nepermisa a instalațiilor de siguranță.

25
Pentru depozitele noi, inst alarea de puțuri se începe după ce stratul deșeurilor a atins
înălțim ea de aproximativ 4 metri (fig. 5.3. ). Baza puțului se amplasează la cel puțin 2 -3 metri
deasupra stratului de ce drenează levigatul, astfel se evita apariția unor presiuni peste limita
admisa pe acest strat, precum și pe stratul de etanșare de la baza depozitului. Puțurile de gaze
sunt trase cu ajutorul unor sisteme speciale, pe măsură ce corpul depozitului se înaltă, pana la
atingerea nivelului maxim de umplere al acestuia.

Conduct e de captare a gazului
Puțurile de extracție a gazului dintr -un depozit se conectează la o stație de colectare a
gazului folosind conducte de captare.
Aceasta conducta de colectare este conducta care face legătura intre puțurile de colectare
și stația de colectare, iar daca o conducta nu mai funcționează, aceasta se înlocuiește pentru a se
asigura extracția continua a gazului și pentru a evita efectele negative asupra sănătății
Fig. 5. 5. – Etapele construcției
părții superioare a puțului de gaz
(http://legislatie.jus t.ro/Public/De
taliiDocument/60304 )

26
personalului.
Conductele de captare sunt instalate cu o înclinație de minim 5 % fata de stația ce
colectează gazul. Se aplica aceasta metoda pentru a se evacua apa din condens în interiorul
conductei. Sunt recomandate pante mai mari pentru a se evita tasările și surpările ce pot surveni
datorita presiunii corpului de depozit.
Cond uctele de captare sunt prevăzute cu sisteme de conectare la puțuri de extracție din
materiale flexibile, pentru a se evita cat mai mult posibil deteriorarea și pentru a se evita
acumulările de apa. Aceste sisteme se asigura împotriva încercării cu electric itate statica sau se
construiesc din materiale conductibile electric. Conductele trebuie sa aibă diametrul de minim 90
de milimetri și sunt prevăzute cu sisteme de închidere prin culisare pentru permiterea efectuării
reparațiilor fără a exista riscul de em anații de gaze necontrolat.
Pentru conducte este necesara protecția împotriva înghețului, de obicei folosindu -se un
strat de pământ sau deșeu de peste 80 de centimetri. Acest lucru este necesar pentru a se evita
înghețul apei provenite din condens.
Fig. 5.6. – Captarea condensului din Conductele de Captare a Gazului
(Voicu Gh. 2016 )

Stația de colectare a gazului
Stația de colectare a gazului este una dintre cele mai importante componente din sistemul
de colectare a gazului. Aceasta cuprinde cilindr ii de colectare și echipamente de măsurare și
prelevare a probelor.
Cilindrul este un dispozitiv prin care conductele de colectare a gazului sunt unite înainte
de a intra într -o conducta de eliminare.
Numărul stațiilor de colectare se stabilește în funcție de dimensiunea depozitului,
numărul puțurilor de colectare și distribuția lor. În interiorul stațiilor de colectare a gazului,
conducta de colectare a gazului este prevăzută cu o porțiune specială pentru a preleva probe.
Între cilindrul de colectare și conducta principală de eliminare se montează un dispozitiv de

27
închidere culisant.
Stațiile de colectare sunt construcții complet închise, prevăzute cu spații de aerisire, în
care este permis doar accesul persoanelor autorizate, iar în zonă sunt montate panouri ce
avertizează în legătură cu pericolele ce pot apărea (interzicerea fumatului, folosirii focului).
În momentul în care se construiesc, aceste stații trebuie să fie poziționate în afara
suprafeței depozitului, să aibă acces direct de la drumul per imetral, iar rigolele de colectare a
apei pluviale să fie amplasate între corpul depozitului și stațiile de colectare.

Conductele principale de eliminare a gazului
Stațiile de colectare a gazului sunt conectate între ele printr -o conductă principală d e
eliminare a gazului (conductă perimetrală). Această conductă principală de eliminare trebuie să
poată fi reglată de la căminele în care sunt amplasate separatoarele de condensat, pentru a se
putea interveni în cazul unor defecțiuni.
Fig. 5. 7. – Separato r de Condens
(Voicu Gh. 2016 )

Pantă conductei principale de eliminare trebuie să fie de cel puțin 0,5%, pentru a putea fi
evacuate particulele minerale din condensat. Diametrul nominal al conductei (DN) trebuie să fie
de cel puțin 200 milimetri. La cant itățile mai mari de gaz (> 750 m3/h) și conductele mai lungi
(> 1000 m) diametrul minim trebuie să fie mai mare de 250 milimetri, din cauza formării unei
cantități mai mari de condens. Toate conductele sunt instalate la adâncimi mai mari de 80 de
centimetr i. Când se proiectează trebuie ținută seama poziționării sistemelor de impermeabilizare,
drumurilor de acces și instalațiilor de drenaj.
Conducta principală de eliminare a gazului trebuie să fie amplasată în afara zonei de

28
impermeabilizare a suprafeței, și în nici un caz pe sub rigolele de colectare a apei pluviale și nici
pe sub drumurile de acces.

Separatorul de condens
Vaporii de apa ce se formează în gazul generat din corpul depozitului sunt numiți
condens, aceștia datorându -se diferenței de te mperatura dintre corpul de depozit și spațiul din
exterior.
Acest echipament captează și separă condensul de gazul de depozit. Cantitatea de
condens format se calculează prin răcirea apei de la 55°C la 20°C, aceasta reprezentând circa 100
de mililitri de condens la un metru cub de gaz din depozit.
Separatorul se montează la conductele de eliminare a gazului în punctul cel mai jos
pentru a face posibila colectarea vaporilor de apa. Acest sistem precum și instalațiile de legătura
cu alte componente sunt co nfecționate din materiale care au o rezistente foarte mare la
coroziune. Condensul colectat este evacuat printr -un sistem de tip sifon, intr -un rezervor care
trebuie sa fie tot timpul plin, pentru a evita pătrunderea aerului în conductele de gaz.
Evacua rea condensului este ideala atunci când se poate face prin cădere liberă direct în
separator, dar aceasta este posibilă doar în cazul în care construcția depozitului permite.
Fig. 5. 8. – Separator de Condens
(Voicu Gh. 2016 )

29

6. Concluzii

Gazul de depozi t generat în urma descompunerii de șeurilor municipale trebuie colectat și
tratat într -un mod care să conducă la diminuarea efectelor negative pe care acesta le poate avea
asupra mediului înconjurător și la reducerea poten țialulu i de periculozitate al compo nentelor
principale metan (pericol de explozie) și dioxid de c arbon (pericol de sufocare).
Având în vedere situația existentă la nivelul României, unde depozitarea s -a făcut fără a
avea în vedere colectarea selectivă, iar timpul de depunere pentru unele depozite se ridică la
peste 30 de ani, considerăm că aceste depozite se constituie într -un potențial care poate fi
valorificat. Această situație se suprapune cu prevederile stabilite în cadrul tratatului de aderare la
Uniunea Europeană în care sunt prevăzu te termene de conformare cu Gazul de depozit generat în
urma descompunerii deșeurilor municipale , acesta trebuie colectat și tratat într -un mod care să
conducă la diminuarea efectelor negative pe care acesta le poate avea asupra mediului
înconjurător și la reducerea potențialului de periculozitate al componentelor principale metan
(pericol de explozie) și dioxid de carbon (pericol de sufocare). Tratarea gazului se face în funcție
de tehnica de captare utilizată – activă sau pasivă.
Toate aceste considerente conduc la concluzia ca gestiunea deșeurilor necesita adoptarea
unor masuri specifice, adecvate fiecă rei faze de eliminare a deșeurilor în mediu.
Respectarea acestor masuri t rebuie sa facă obiectul activităț ii de monitori ng a factorilor
de mediu afectați de prezența deș eurilor.
Colectarea și utilizarea gazului de depozit vine și în întâmpinarea scăderii consumului de
resurse naturale ce sunt folosite în diverse industrii și în producerea energiei. Acest gaz poate
înlocui gazele naturale în unele situații, dar se cunoaște că acest gaz de depozit nu are capacitatea
de ardere atât de ridicată precum gazele naturale, iar de aceea, în momentul de față, utilizarea
acestuia este limitată.

30

Bibliografie:

1. Tutunaru T ., Producerea biogazului și valorifica rea lui în scopuri energetice . Meridian
Ingineresc , 2009 .
2. Voicu Gh., Ingineria depozitării ecologice a deșeurilor solide , Editura Politehnică Press,
București, 2016.
3. Voicu Gh., Ingineria depozitării ecologice a deșeurilor solide, Note de curs,
Universitate a Politehnică din București.
4. *** Landfill Gas Control – Guidance on the landfill gas control requirements of the
Landfill Directive,
http://ec.europa.eu/en vironment/waste/landfill/pdf/guidance%20on%20landfill%20gas.
pdf
5. *** Patrick Walsh and Philip O'Leary, Lesson 7: Preparing Landfill Designs &
Specifications , http://www.waste360.c om/mag/waste_preparing_landfill_designs
6. *** NORMATIV TEHNIC – 26 noiembrie 2004 – Privind depozitarea deșeurilor ,
MINISTERUL MEDIULUI ȘI GOSPODĂRIRII APELOR
http://legislatie.just.ro/Public/FormaPrintabila/00000G2KQL36LCYI42P2BWFVJZV42
MKK
7. *** United States Environmental Protection Agency, Landfill Gas Energy Data Project
https://www.epa .gov/lmop/landfill -gas-energy -project -data
8. 9.