STADIUL ACTUAL AL CERCETĂRILOR ÎN DOMENIUL [608251]

UNIVERSITATEA TEHNICĂ DIN CLUJ-NAPOCA
FACULTATEA DE MECANICĂ
STADIUL ACTUAL AL CERCETĂRILOR ÎN DOMENIUL
VALORIFICĂRII ENERGETICE A DEȘEURILOR ORGANICE
COORDONATOR ȘTIINȚIFIC: ABSOLVENT: [anonimizat]. Teodora Deac Radu Bogdan MÎNZAT
CLUJ – NAPOCA
2020

METODE DE V ALORIFICARE A DEȘEURILOR MENAJERE
1. Caracterizarea energetică a deșeurilor menajare
Într-o economie modernă, deșeurile nu constitue doar reziduuri rezultate din activități
antropice, ci sunt tratate ca curse reale de materii prime și energie. Este foarte importantă
dezvoltarea unor stategii care se axează pe gestionarea judicioasă a deșeurilor având la bază
raportările statistice în ce privește utilizarea integrală a resurselor și a direcționării acestora spre
domenii care asigură valorificarea și eliminarea pierderilor de materiale și energie . Deșeurile
menajere generate de așezările urbane au o compoziție puternic eterogenă, fiind foarte greu de
stabilit o generalizare a compoziției lor. Distincția pentru clasificarea și incadrarea lor în categoria
deșurilor periculoase sau nepericuloase se bazează în principal pe caracteristicile deșeurilor înainte
de tratarea termică, și nu pe diferențele dintre emisii. Astfel clasificarea lor se face pe baza
elementelor poluante conținute în masa substanțelor ce compun deșeurile. Principalele categorii de
deșeuri generate de așezările urbane, pretabile pentru incinerare pot fi clasificate astfel:
Deșeuri municipale neprocesate; 
Deșeuri municipale pre-tratare (combustibili derivați – RDF Refuse Derived Fuels); 
Deșeuri industriale nepericuloase și ambalaje; 
Deșeuri toxice; 
Nămoluri aferente stațiilor de tratare și epurare ape uzate; 
Deșeuri clinice/spitalicești. 
Cantitatea și calitatea deșeurilor menajere variază de la o zonă la alta și este influențată de
un cumul de factori cum sunt:
Nivelul de industrializare și dezvoltare tehnică atins de zona urbană ce le generează, care 
influențează cantitatea și calitatea deșeurilor produse;
Nivelul de trai și civilizația populației, cantitatea deșurilor fiind direct proporțională cu acestea; 
Modul și metodele de ambalare a mărfurilor, acesta influențează creșterea calității deșeurilor prin 
aportul materiilor cu putere calorifică ridicată;
Climatul preponderent al zonei geografice; 
Mișcarea sezonieră și ocazională a populației – turism; 
Naveta permanentă a populației între localități, care este generată de atracția localităților urbane 
mari asupra populației din împrejurimi.
Principala caracteristică a deșeurilor menajere este reprezentată de eterogenitate, care
variază într-un spectru larg de valori datorită factorilor multipli care caracterizează producerea lor.
Totodată compoziția fizico-chimică a deșeurilor este variabilă în timp ceea ce conduce la stabilirea
unor compoziții medii pe an, sezon, zonă urbană etc., mai ales când se urmărește valorificarea
acestora. Sub aspectul valorificării energetice, caracteristicile de bază sunt reprezentate de
conținutul de umiditate și puterea calorifică.
Umiditatea deșeurilor menajere reprezintă cantitatea de apă conținută în masa deșeurilor,
având o influență puternică asupra puterii calorifice. Conținutul de umiditate este direct influențat
de clima regiunii respective și de modul de colectare și stocare temporară a deșeurilor.
2. Particularitățile valorificării energetice a deșeurilor menajare
Obiectivul sistemului de management integrat al deșeurilor menajere este de a gestiona
deșeurile produse în societate într-un mod fezabil sub aspect al protecției mediului înconjurător și
economic. Astfel este necesară înlănțuirea unor procedee pentru a ajunge la un rezultat compatibil
cu destinația finală a deșeului și cu complexitatea sa [1, 8, 56]. Procedeele de tratare, indiferent
care, se compum din trei elemente principale: fluxul de materie valorificat, deșeul ultim și refuzurile
către mediul înconjurător. Sistemul de management integrat al deșeurilor poate fi reprezentat astfel:

Figura 1.1 – Sistemul de management integrat al deșeurilor
Figura 1.1 prezintă ordinea și interacțiunea procedeelor care compun mecanismul
managementului integrat al deșeurilor. Funcție de compatibilitatea fizico-chimică a deșeului, acesta
poate fi orientat în totalitate sau parțial către diferite destinații:
Mediul înconjurător – deșeuri eco-compatibile, constituite din elemente neutre/inerte, ce nu 
influențează mediul;
Valorificare – într-o unitate de tratare deșeuri, au în compoziția lor elemente contaminante (toxice)
cu impact asupra mediului;
Centru de depozitare controlată – deșeuri reactive. 
Prin urmare procedeele de tratare vor avea ca obiective:
Distrugerea părților contaminante (toxice); 
Transformarea părților contaminante în reactivi sau în elemente neutre; 
Extragerea părților contaminante în vedere stocării sau reutilizării acestora. 
Fiecare procedeu de tratare al deșeurilor menajere se caracterizează prin capacitatea sa de a
îndeplini unul din obiectivele enumerate mai sus, acestea având asociate funcții de transfer care ne
permit realizarea unor bilanțuri materie-energie la nivelul fiecărui procedeu. Fiecare procedeu este
supus la unele restricții referitoare la natura și compoziția deșeurilor pe care le pot trata . Indiferent
de procedeul ales, tratarea deșeurilor constitue la rândul său un risc potențial de poluare la nivelul:
apei, aerului, solului și a modului de producere a deșeurilor secundare. Un lucru este sigur și
anume: oricare dintre procedee este ales acesta implică un impact mai redus asupra mediului decât
lipsa oricărui tratament al deșeurilor . În ce privește valorificarea energetică a deșeurilor menajere,
care se poate aplica la scară industrială, fezabilă econmic și care respectă normele de poluare
admise în mediul ambiant, se poate pune în practică prin două procedee: tratare termică și captarea
de biogaz. Ambele metode sunt dezvoltate sub conceptul “waste-to-energy” foarte intens dezbătut la
nivel internațional.
2.1 Valorificarea energetică prin captarea biogazului
Metoda de captare a biogazului reprezintă o soluție de exploatare pe termen scurt, fiind
legată de biodegradarea materiei organice depozitată in haldă (biomasă). Această metodă se

pretează pentru gropile de gunoi existente, în care nu se mai depozitează deșeuri și sunt închise, dar
poate fi aplicată și în cazul haldelor de depozitare controlată funcționale. În procesul de formare a
biogazului se identifică cinci stagii de descompunere a substanței organice, care pot fi reprezentate
grafic astfel:
Figura 1.2 – Stagiile descompunerii organice a deșeurilor menajere
Figura 1.2 prezintă durata descompunerii organice a fracției organice conținută în masa
deșeurilor menajere. Din figură se observă că producția de gaz metan, începe din faza a două, după
un interval de 1-6 luni, funcție de condițiile existente. Își păstrează o valoare maximă constantă pe
toată perioada fazei a patra după care intră în scădere în faza finală.
Metoda are la bază descompunerea aerobă și anaerobă a fracției organice conținută în
deșeuri, proces care se desfășoară sub acțiunea bacteriilor metanogene. În urma acestui proces se
obține un amestec de gaze care are următoarea componență volumică :
CH4 40–55%
CO2 35–45%
O2 2–5%
H2S 10–550 ppm volum
Diverse 1–3%
Amestecul de gaze format este cunoscut sub numele de biogaz de groapă de gunoi (LFG –
Landfill Gas), și are un ciclu lung de formare. Producerea cantitătii de biogaz este influențată de
mai mulți factori ce caracterizează depozitul de deșeuri, dintre care cei mai importanți sunt:
compoziția deșeurilor (fracția biodegradabilă), gradul de compactare, vârsta deșeurilor, temperatură,
conținutul de umiditate, clima specifică zonei de depozitare și modul de închidere al depozitului.
2.2. Valorificarea energetică prin tratare termică
Metoda de tratare termică prin incinerare oferă o soluție de exploatare energetică de durată a
deșeurilor, practic fiind legată de producerea directă a deșeurilor. Prin aplicarea acestei metode se
urmăresc următoarele obiective:
Reducerea conținutului total de materie organică; 
Distrugerea poluanților organici; 
Concentrarea poluanților anorganici (metale grele); 
Reducerea volumului deșeurilor depozitate; 
Valorificarea potențialului energetic conținut în deșeu; 
Reducerea consumului de combustibili fosili. 

Conform bilanțului energetic specific procesului de ardere a unui compustibil, în ipoteza
unei arderi perfecte (teoretice) a combustibilului, cantitatea totală de căldură din produsele de ardere
se calculează după relația:
QT=mcomb×Hi+maer×cpa×Ta [kJ]
unde:
QT – energia degajată prin ardere [kJ];
mcomb – debitul masic de combustibil [kg/s];
Hi – puterea calorifică inferioară a combustibilului [kJ/kg];
maer – debitul masic de aer necesar arderii [kg/s];
cpa – căldura specifică izobarică a aerului necesar arderii [kJ/kg];
Ta – temperatura aerului necesar arderii [K].
Energia calculată după această formulă necesită cunoașterea puterii calorifice inferioare a
deșeului, ceea ce necesită cunoașterea implicită a analizei elementare. Determinarea analizei
elementare a deșeului presupune prelevarea unui număr semnificativ de probe test, ceea ce nu este
fezabil într-un concept de implementare la scară industrială.
3. Metoda activă și metoda pasivă de captare biogaz
Conform legislației în vigoare închiderea depozitelor pentru deșeuri municipale impune
captarea și eliminarea sau valorificarea biogazului produs de aceste depozite. Cantitatea și calitatea
(conținutul în CH4) de biogaz generată depinde de compoziția chimică (fracția biodegradabilă) a
deșeurilor depozitate, în special a materiei organice, precum și de cantitatea (masă și volum)
depozitată.
Generarea biogazului se datorează descompunerii materiei organice de către micro-
organisme. Pentru obținerea unor cantități semnificative de biogaz, cu un conținut ridicat de metan
(CH4) se impune o fermentare anaerobă, iar cantitatea de metan produsă trebuie
neutralizată/valorificată prin ardere, întrucât degajarea metanului în atmosferă duce la creșterea
efectului de seră, și astfel contravine legislației în vigoare. La închiderea depozitelor de acest fel se
va ține seamă de crearea condițiilor de fermentare anaerobă.
Factorii principali care stau la baza estimării cantității de biogaz de depozit produs sunt :
Suprafața si adâncimea depozitului; 
Tipul deșeului și potențialul producerii gazului metan și a celorlalte gaze; 
Vârsta deșeurilor; 
Modul de închidere (acoperire) și prezența stalului (foliei) impermeabile; 
Existenta unui sistem colectare și monitorizare a gazelor; 
Condițiile hidrologice din zona depozitului; 
Locația și numărul de clădiri adiacente (dacă există). 
În funcție de cantitatea de biogaz produsă (estimată) de masa deșeurilor depozitate în haldă
există două metode de captare a biogazului după cum urmează:
Degazare activă – degazarea realizată prin aspirarea gazului în urma generării unor presiuni
negative (vid) scăzute în corpul depozitului. Sistemul de degazare activă cuprinde următoarele
elemente obligatorii:
1. Puț/sondă forată de extracție biogaz,
2. Conducte de captare (cap sondă) biogaz,
3. Stație de colectare biogaz,
4. Conducte de transport și conductă principală de eliminare biogaz,
5. Separator condensat (levigat),
6. Instalație de ardere controlată a biogazului (faclă) sau instalație pentru valorificarea
biogazului (motoare biodiesel),
7. Componente de siguranță.
Degazare pasivă – degazarea se realizează după faza de degazare activă, sau pentru o
cantitate de biogaz estimată sub 100 [m3 /h], sau un conținut de metan (CH 4) <20 % din volumul

total de gaz generat de depozit ( materie pitrescibilă scăzută). Sistemul de degazare pasivă cuprinde
doar sonda forată de extracție a biogazului, fiind mai simplificată sub aspect constructiv comparativ
cu cea din metoda activă.
Metoda fezabilă pentru valorificarea biogazului generat de depozit este cea activă, deoarece
conținutul de metan în masa deșeului depozitat. Aceasta are ca obiectiv eliminarea posibilelor
acumulări de gaze în depozit, care pot genera instabilitatea depozitului sau pot crea acumulări sub
formă de ”pungi de gaze” în zonele adiacente depozitului prin migrarea gazelor ceea ce duc la
apariția posibilelor alunecări de teren în zonă sau chiar explozii.
În figura 3 este sintetizat modul de construcție și elementele componente specifice unei
utilități de valoare energetica a biogazului (metodă activă) produs de depozitele pentru deșeuri
menajere:
Figura 3 – Concept captare valorificare/neutralizare biogaz de depozit
Sub aspect constructiv, sondele de extracție biogaz, pot fi verticale( ca în fig 3) sau
orizontale. Alegerea unui tip sau altul se face în funcție de grosimea stratului de deșeu depozitat în
haldă și de tehnologia disponibilă de foraj. În mod curent se recomandă sonde verticale pentru
straturi cu grosimea de 5-20 m, iar pentru straturile cu grosimea sub 5 m cele orizontale.
Sub aspectul tehnologic, captarea biogazului prin metodă activă presupune acoperirea
suprafeței întregi a depozitului cu un sfert de folie geo-textilă impermeabilă, care să creeze condiții
de fermentare anaerobă și să împiedice pătrunderea apei meteorice (ploi și zăpadă) în masa
deșeului. În altă ordine de idei, se creează un digestor anaerob la scară mare. Folia este acoperită cu
mai multe straturi de materie protectoare( pietriș, pământ), specifice închiderii acestor tipuri de
depozite, în scopul încadrării în peisaj a depozitului prin stimularea dezvoltării unui strat de
vegetație. În timpul exploatării biogazului se menține doar un strat de iarbă și arbuști cu rădăcini
scurte pentru a nu perfora folia. Sondele de captare a biogazului sunt asemănătoare cu cele
practicate în captarea apelor subterane, doar că acestea au particularitatea că nu captează lichid ci
gaz. Principiul de captare al unei astfel de sonde este sintetizat în figura de mai jos:

Figura 4 – Sondă captare biogaz depozit: a-verticală, b-orizontală
După cum se observă din figura de mai sus, principiul constructiv și metoda de captare sunt
asemănătoare, diferența între cele două tipuri de sonde constă în poziția de montaj. Principalul
parametru de estimare a cantității de gaz de depozit captat cu o astfel de sondă îl constitue raza de
influență a acesteia, care determină numărul de sonde necesar pentru captarea întregii cantități de
biogaz estimată, precum și vidul necesar de realizat în scopul dimensionării instalației de absorție
prin sistemul de conducte a biogazului. În figura 5 este sintetizată acțiunea razei de influență.

Figura 5 – Raza de influență a sondei de captare biogaz depozit
După cum se observă în figura de mai sus, vidul necesar de realizat pe o sondă depinde de
grosimea startului de deșeu, raza de influență și permeabilitatea stratului de deșeuri cuantificat prin
densitatea acestuia. Pe baza acestor considerente vidul necesar de realizat pe o sondă se poate
calcula după formula :

unde: ∆p – căderea de presiune negativă (vid) pe sondă, [mbar];
R – raza de influența a sondei, [m];
r – raza sondei, [m];
μ – viscozitatea absolută a gazului, [cP];
Ks – permeabilitatea aparentă a deșeului, [cm2 ];
D – densitatea deșeului, [kg/m3 ];
Gtot – producția totală estimată de biogaz, [m3 /an].
Sub aspect al valorificării prin ardere în motoare biodiesel, gazul brut colectat nu poate fi
utilizat drept combustibil. Prin urmare este necesară o separare a gazului metan din amestecul de
gaze captat.
4. Metode de separare a metanului din biogazul de depozit
Biometanul reprezintă un amestec de gaze cu caracteristici asemănătoare cu cele ale gazului
extras din zăcămintele naturale, care poate fi valorificat energetic prin utilizare ca și combustibil
pentru motoarele biodiesel. Gazul de depozit, obținut din procesul de fermentare anaerobă, poate fi
transformat în biometan printr-o curățire/filtrare prealabilă cu scopul de a elimina gazele auxiliare
metanului, ca dioxidul de carbon (CO2), amoniac (NH3), hidrogen sulfurat (H2S) etc. Gazul
preponderent în compoziția amestecului de gaze de depozit îl reprezintă dioxidul de carbon (CO2),
care ajunge la aproape aceeași concentrație cu metanul (CH4).
În acest scop, există mai multe procedee de obținere a biometanului, prin separarea
dioxidului de carbon, cu aplicație la scară industrială:
Separarea prin adsorție (PSA-Pressure Swing Adsorption) – utilizează un pat material adsorbant ce
reține CO2 în condiții de presiune ridicată, și care-l eliberează în condiții de presiune joasă. Asigură
o puritate a biogazului mai mare de 96%vol.;
Adsorția fizică – presupune disoluția CO2 într-un solvent lichid. Asigură o puritate a biogazului 
mai mare de 96%vol.;
Adsorția chimică – presupune separarea CO2 prin reacția chimică a cu monoethanolamine. 
Asigură o puritate a biogazului mai mare de 99%vol.;
Separarea cu membrană – utilizează o membrană care separă metanul pe principiul permeabilității, 
CO2 si H2S având o permeabilitate mai mare decât cea a CH4. Asigură o puritate a biogazului Intre
80–96%vol.;
Separarea prin criogenie – procesul se bazează pe transformarea în fază lichidă a CO2 în condiții 
de temperatură scăzută, iar CH4 rămâne gazos. Asigură o puritate a biogazului mai mare de
99.9%vol.;
Procedeele de separare a metanului se diferențiază atât prin tehnologia utilizată cât și prin
gradul de separare a gazelor auxiliare. Implementarea la scară industrială în scopul valorificării
energetice a biometanului se face in funcție de rentabilitatea economică specifică fiecărui procedeu.
Prin urmare, procedeele fezabile economic, utilizate la aplicațiile studiate în prezenta lucrare sunt
procedeul de separare prin adsorție (PSA) și ce de separare cu membrană.
5.1 Metoda de separare prin adsorție – PSA
Metoda de separare prin adsorțiea dioxidului de carbon (CO2) din amestecul de gaz de
depozit, este cea mai răspândită în aplicațiile de acest gen. Este o metodă viabilă, robustă, ușor de
aplicat și are un cost redus de implementare și mentenanță.
Puritatea biometanului obținut mai mare de 96 % vol. fiind suficientă pentru utilizarea ca și
combustibil pentru motarele biodiesel sau pentru turbine cu gaze. Valorificare în turbine cu gaze
este mai rar întâlnită datorită constului ridicat de investiție al acestora. Schema de principiu care
descrie funcționarea acestei metode este prezentată în figura 6:

Figura 6 – Schema de principiu a metodei de separare CO 2 prin adsorție PSA
După cum se observă în figura de mai sus, tehnologia de adsorție a CO2 constă în utilizarea
unor rezervoare umplute cu material adsorbant, care are proprietatea de a reține gazul de CO2 în
condiții de presiune ridicată. Materialul utilizat ca adsorbant este cărbune activ sau zeolit sub formă
de granule fine, care au caracteristici de adsorție selectivă la suprafața lor, pentru unele gaze ca
CO2, N2, O2, H2O și H2S [59,89]. Adsorpția se realizează secvențial, astfel este indcat folosirea
unui număr de patru rezervoare cu scopul de a asigura un debit continuu. Funcționarea decurge în
felul următor:
Gazul de depozit este preluat de un compresor, care ridică presiunea gazului până la pragul 
necesar la care materialul adsorbant reține CO2.
Înainte de a fi introdus în rezervoarele de separare, gazul comprimat este trecut printr-un 
condensator (răcitor) pentru eliminarea vaporilor de apă, după care este trecut printr-un schimbător
de căldură care încălzește gazul, iar apoi printr-un scruber de desulfurizare.
Amestecul de gaze purificat, intră presurizat în primul rezervor care se află în faza de adsorție 
selectivă și reține CO2;
Al doilea rezervor se află în faza de depresurizare și și elimină gazele reținute în materialul 
adsorbant, Al treilea rezervor se află în faza de eliminare biometan (CH4), fiind la sfârșitul fazei 
de presurizare, Al patrulea rezervor intră în faza de pregătire pentru preluarea unei noi încărcături 
de gaze; Gazul rezidual este scos prin depresiunea creată de o pompa de vacuum conectată pe 
circuitul de evacuare a gazului rezidual.
Secvența de funcționare a acestui sistem are ca obiectiv realizarea unui flux continuu de
biometan. Rezervoarele sunt interconectate între ele prin două circuite principale: unul de refulare
biometan și celălalt de aspirație și eliminare gaz rezidual (CO2). Separarea între aspirație și
eliminare de pe circuitul secundar se face prin închiderea/deschiderea secvențială a unor vane cu
solenoid acționate electric. Procesul se desfășoară pentru un interval de presiuni între 8-10 bar.

5.2 Metoda de separare prin membrană
Metoda de separare prin membrană a dioxidului de carbon (CO2) din amestecul de gaze de
depozit are la bază caracteristicile fizico-chimice și interacțiunea chimică dintre diferitele specii de
gaze conținute în amestec și materialul membranei. Unele din speciile de gaze din amestec trec prin
materialul membranei, iar altele nu, astfel se obține o separare a amestecului de gaze. Membranele
se constitue dintr-un pat de material solid microporos utilizat pentru transportul unor specii de gaze
într-un adsorbant lichid.
Astfel se disting două tipuri principale de separare cu membrană: uscată și umedă. Metoda
cu membrană uscată atinge un grad de separare a metanului de 80%vol. și cea umedă de 96%vol.
foarte des utilizată pentru valorificarea energetică în motoare cu biogaz. Schema de principiu pentru
funcționarea unui sistem umed cu membrană este prezentată în figura 7.

Figura 7 – Schema de principiu a metodei de separare CO 2 prin membrană
Conform procesului reprezentat in figura 3.5, gazul de depozit este comprimat într-un
compresor, după care este trecut printr-un separator cu membrană umedă. Separarea se produce în
prezența unui lichid absorbant aflat în contact cu o suprafață a membranei, care reține biometanul
(CO2), și trece cu lichidul absorbant în cealaltă cameră separată de membrană, de unde este
eliminat.
Astfel în partea superioară a camerei de separare rămâne un gaz cu conținut ridicat de
biometan (CH4). Separarea are la bază solubilitatea dioxidului de carbon (CO2) în lichidul
absorbant, care este de 20 de ori mai mare decât cea a metanului (CH4) datorită structurii
moleculare diferite ale celor două gaze principale. Gazul umed cu conținut ridicat de biometan este
trecut mai departe printr-un filtru cu carbon activ care asigură curățirea biometanului până la un
grad de peste 96% vol.
Ca lichid absorbant se utilizează cel mai frecvent monoethylamina, iar ca material de
separare utilizat în realizare membranei de separație paladiu, polimer sau zeolit. Separarea prin
membrană într-o singură treaptă nu oferă un grad ridicat de separare a CO2, astfel în mod frecvent
se practică o separare în mai multe trepte.
6. Studiu de caz 2– captarea biogazului de la depozitul pentru deșeuri menajere Dej
din județul Cluj
Depozitul pentru deșeuri menajere de la Dej face parte din același proiect de închidere a
depozitelor neconforme din județul Cluj ca cel din cazul de studiu precedent. Depozitul de deșeuri
de la Dej este „groapa de gunoi” a orașului în cauză precum și a zonelor adiacente.
Datele de proiectare, necesare pentru efectuarea unui breviar de calcul pentru estimarea
canității de biogaz produs, și stabilirea posibilităților de neutralizare/ valorificare a acestuia sunt:
An începere depozitare: 1977; 
An închidere depozit: 2012; 
Tip deșeuri depozitate: deșeuri menajere în amestec; 
Suprafața totală aferentă: 23100 m2 ; 
V olumul deșeurilor depozitat: 81500 m3 ; 
Compoziția specifică a deșeurilor menajere depozitată % masice: 
– hârtie și carton: 15%;
– sticlă: 4%;
– metale: 5%
– plastice: 14%;
– lemn: 1%;
– biodegradabile: 43%;

– altele: 18%.
În studiul de caz abordat am utilizat metoda US EPA care are la bază modelul matematic ce
utilizează ecuația de gradul întâi pentru descompunerea anaerobă (ecuația 2.15). Pentru efectuarea
calculelor am utilizat un program de calcul specializat pentru astfel de aplicații „LandGEM –
Landfill Gas Emissions Model v.3.02” dezvoltat de „Clean Air Technology –CTAC” SUA și pus la
dispoziție de U.S. Environmental Protection Agency – EPA . Alegerea valorilor coeficienților (L0, k
și CH4 %), necesari pentru efectuarea calculelor de estimare a producției de gaz de depozit. În
tabelul 3.2 sunt sintetizate datele rezultate în urma calculelor pentru estimarea cantitătii totale de
gaz de depozit produsă de depozitul de la Dej:
Tabelul 1 – Biogazul produs în depozitul de la Dej
Tabelul 1 reprezintă centralizarea datelor necesare în calculele de proiectare pentru
dimensionarea sistemului de colectare al gazului de depozit. Reprezentarea grafică a evoluției
producerii de gaz de depozit eșalonată pe durata de viață activă, este sintetizată în figura 8
Figura 8 – Eșalonarea în timp a cantității de biogaz produsă în depozit
Parametrii de calcul utilizați în realizarea breviarului de calcul pentru dimensionarea
sistemului de captare biogaz sunt:
Hmin,max – înălțimea (grosimea) minimă/maximă utilă a depozitului, determinată pe baza planurilor
de închidere și ridicări topografice;
tf– durata de funcționare a depozitului;
SD – suprafața totală aferentă depozitului;

VD – volumul total de deșeuri depozitat;
Rs – raza de influență a sondei (impusă prin Ordin nr.757 din 26.11.2004);
r – raza sondei (impusă prin Ordin nr.757 din 26.11.2004); 
D – densitatea medie a deșeului în depozit; 
Ks – permeabilitatea aparentă a deșeului depozitat;
μ – viscozitatea absolută a gazului de depozit; 
tx – grosimea stratului în care se imerzează sonda de extracție;
Ax – numărul de sonde imersate la adâncimea „t x”.
Formulele de calcul utilizate în realizarea breviarului de calcul pentru dimensionarea
sistemului de captare biogaz sunt:
MD=D x VD – masa deșeurilor depozitate în haldă,
RMA=MD/tf – rata medie de acceptare a deșeurilor în depozit;
Qtot – debitul specific de gaz de depozit produs în anul de referință;
GLFG=Qtot/MD – producția specifică de gaz de depozit;
În urma calculelor rezultă o cantitate totală estimată de gaz de depozit produs de Q tot=
409622m3 /an = 46.727m3 /h< 100 m3 /h, astfel conform normativelor în vigoare (Ordin nr.757 din
26.11.2004) cantitatea totală produsă nu este suficient de mare pentru a fi rentabilă o valorificare
energetică sau neutralizarea gazului de depozit produs.
Astfel în cazul acestui depozit se va face o captare a gazului de depozit prin metoda pasivă.
Conform suprafeței de închidere, prezentată explicit în Anexa 2, rezultă că pentru degazarea
depozitului sunt suficiente amplasare a 6 sonde pasive, cu o adâncine de imersare 7.5 m. În figura 9
este prezentată schema constructivă a unei astfel de sonde:
Figura 9 – Execuția și montajul sondei verticale pasive de captare biogaz
Sondele vor avea un diametru de 80 cm și vor fi umplute cu material cu o permeabilitate de
cel puțin 1×10-3 m/s și o granulație de d=16-32 mm (pietriș sau piatră sfărâmată). Partea superioară
va fi concepută astfel incât să asigure dispersia biogazului colectat cât mai uniform în stratul de
acoperire al depozitului.

Bibliografie:
https://scholar.google.ro
https://en.wikipedia.org