Свалочный газ — не самый распространенный вид биогаза, используемого в Северной Америке, но это эффективный вариант для операторов стационарных газовых двигателей. Как в случае с любым другим топливом, важно знать, как использовать биогаз, чтобы обеспечить максимальную производительность и защиту двигателя.

«Свалочный газ, собираемый на мусорных полигонах, считается неконтролируемым биогазом, поскольку может содержать множество разных веществ — от пестицидов, пластмасс, шампуней и мыла до строительных материалов, — объясняет Бретт Лаббок, специалист по маслам для стационарных газовых двигателей, Petro-Canada Lubricants. — С другой стороны, чистый биогаз считается контролируемым газом, поскольку можно контролировать объем и пропорции перерабатываемых органических веществ, таких как компост и кукуруза».

Лаббок добавляет, что жизненный цикл мусорного полигона также может влиять на качество газа. «При первой выработке газа получается топливо наивысшего качества, — говорит он. — По мере истощения ресурсов свалки качество газа снижается».

Вследствие такой нестабильности топлива даже на одном и том же полигоне операторы должны хорошо понимать последствия для двигателя, чтоб обеспечить его максимальную производительность и защиту.

«Для определения точного газового состава биогаза на свалках необходимо проводить анализ топлива, — добавляет Lubbock. — Анализ действительно очень важен, поскольку состав газа со временем будет изменяться».

Неоднородность топлива является основной проблемой для двигателей на биогазе, независимо от того, используется чистый биогаз или свалочный газ. В свалочном газе могут быть самые разные «ингредиенты», и предугадать их невозможно. А это означает отсутствие контроля над уровнями основных загрязнителей, таких как силоксаны, галогены и сероводород.

После сгорания силоксаны превращаются в стекло- и пескоподобные абразивные вещества, которые приводят к износу двигателя. Сероводород повышает объем и скорость образования кислотных побочных продуктов во время работы, что может привести к сокращению срока службы масла и повреждению двигателя. Анализ топливного газа показывает значительно более высокие уровни сероводорода в свалочном газе по сравнению с газом трубопроводного качества.

Предварительная обработка (или предварительная очистка) биогаза или свалочного газа с удалением вредных загрязнений может быть эффективной стратегией для увеличения срока службы масла и двигателя. Этот процесс также помогает удалить влагу.

«В процессе брожения образуется большой объем воды в виде естественного пара, — объясняет Лаббок. — Воду следует удалить, так как она не является приемлемой средой и может препятствовать процессу сгорания в двигателе, увеличивая при этом скорость образования кислоты». Если удалять воду в процессе предварительной очистки, мощность не будет расходоваться на удаление влаги из топлива, а это может способствовать повышению КПД двигателя.

Однако предварительная очистка — это бизнес-решение с финансовыми последствиями, которое может оказаться нецелесообразным для некоторых операций. «Операторам необходимо сравнить стоимость предварительной очистки с возможной стоимостью дополнительного технического обслуживания двигателей из-за наличия загрязнений в топливе, — говорит Лаббок. — Если предварительная очистка невозможна, операторам может потребоваться сократить интервалы технического обслуживания и слива масла с учетом большей степени воздействия топливного газа».

Операторам также необходимо учитывать требования производителей двигателей — превышение пределов производителя по качеству топлива может привести к аннулированию гарантии.

Для двигателей на биогазе требуется смазочный материал, способный решать конкретные задачи, возникающие при использовании свалочного газа в качестве основного источника топлива. Основными факторами для выбора правильного смазочного материала являются состав топливного газа (с учетом компонентов свалки), требования производителей оборудования и зольность смазочного материала. Например, продукт с более высоким содержанием золы и эффективной системой поверхностно-активных веществ имеет более высокий потенциал нейтрализации. Поскольку при использовании неочищенного газа увеличивается скорость образования кислот, рекомендуется использовать масло с оптимизированной системой присадок для их нейтрализации.