填埋气发电范文

填埋气发电范文（精选9篇）

填埋气发电 第1篇

垃圾是城市发展的附属物,城市和人的运转,每年产生上亿吨的垃圾。一边是不断增长的城市垃圾,一边是无法忍受的垃圾恶臭,成为城市垃圾处理中的棘手问题。高速发展中的中国城市,正在遭遇“垃圾围城”之痛。

有数据显示,我国每年用于治理垃圾的经济损失高达300亿元人民币。与此同时,中国的城市生活垃圾产量还在不断增长,预计到2015年、2020年城市垃圾产量分别达2.6亿吨和3.23亿吨,全国垃圾年产量以每年8%~10%的速度增长,与GDP增速匹敌。

目前,我国城市垃圾处理的最主要方式填埋。如果把大部分资金用于把垃圾深埋于地下,土地储量不足的情况下,资金消耗也显得过于沉重。那么,如何从垃圾围城中突围,除了备受争议的垃圾焚烧之外,就是在现有处理方式的基础上,变废为宝。河南百川畅银实业有限公司(以下简称百川)的垃圾填埋气收集新方法给了这些填埋场废弃物一个合理的生存价值发电,这也许是目前国际上垃圾回收利用项目中,最值得尝试的方法的之一。

废弃物填埋场的生化能量

在采访百川之前,除了恶臭的垃圾山之外,我们无法想象这样一项事业是如何进行的。位于河南省省会郑州的百川,更像是一个商贸公司,高举着“高效务实激情超越”的旗帜将“垃圾填埋气发电”等项目推向全国。百川的项目经理刘经理跟我们重复的最多的是“百川在做的是一项公益事业”,百川人以改善人类生存环境,减少温室气体排放,倡导低碳经济,贡献清洁能源为己任

直到我亲眼去了百川在焦作市修武县的电厂,才明白百川的事业。

电厂建立在远离县城的一个垃圾填埋场附近,不大的机房内摆放着四台发电机组,工人们只需要在智能检测平台上监测查看数据,那些纵横交错的管道负责将气体通过填埋气收集系统汇聚到预处理装置内,经过采气、冷却、脱水、过滤、净化等程序后,送入内燃机燃烧做功,最终带动发电机组完成发电流程。这完全就像是一个预设好的现代化流水线,没有看到垃圾,目的当然没有达到。

电厂厂长带我们去了传说中的垃圾填埋场,和想象中的并不一样,被覆盖后的垃圾填埋坑并没有想象中的异味,甚至还有些许绿色植被。电厂厂长说采集管道就深埋在不远处那些还未被处理的垃圾山上,盛夏未到,已经有成群的苍蝇铺天盖地向我们袭来,发酵中的垃圾主要产生物质是甲烷沼气,这些挥发出的气体含有致癌、致畸物,不仅对人体会有伤害,稍有不慎就会发生爆炸。工作人员只有穿了防护服才能接近垃圾作业。当然,这些裸露在外的垃圾后期会经过防渗漏处理和表层处理和气体抽取后将变成无异味的夯实土丘,但这毕竟需要时间,这是在垃圾填埋过程中不可避免的弊端,为这些买账的当然是我们人类自己。

生活垃圾的巨大产出不仅对城市环境造成影响,在处理时对人身体的二次伤害也是不可想象的。电厂厂长介绍说,填埋气发电项目的好处就是不会像垃圾焚烧发电厂一样存在二次污染需要处理,填埋气被集中收走后,不仅可以削弱垃圾填埋气直接排空造成的环境污染以及由此引起的温室效应,而且消除了垃圾填埋场的安全隐患,更加重要的是还可增加垃圾场20%的填埋库容量。可以说是环境效益、经济效益和社会效益三方受益。总体上来讲,垃圾填埋气发电项目可使城市垃圾化害为利、变废为宝,促进循环经济的发展,特别是我国的三四线城市,在垃圾处理技术还不够完善的情况下,建设电厂发电,将垃圾资源化,这是探索了一条无害化和减量化的低成本路子。

我们可以形象的把一座固体废弃物填埋场看作一个生化反应堆,固体废弃物和水是主要的反应物,填埋场气体和渗滤液是基本的生成物。填埋气收集的基本原理是通过对产生气体的人为干预和控制,使气体的流向按照预设的渠道进行流动,达到固定地点后进行集中无害化处理或者回收再利用。在这里,闻不到垃圾腐败的臭味,也看不到发电厂烟囱里冒浓烟。垃圾填埋场中的生活垃圾发酵后产生的大量的“臭气”,大约55%的甲烷,40%的二氧化碳和少量一氧化碳、硫化氢等,经过气体收集和预处理装置后,进入燃气发电机,燃烧发电,剩余物质则变成了水汽

作为一种新型的、绿色的电力来源,垃圾填埋气体发电具有以下特性:建设周期短,从立项到投产只需要12个月左右;运营成本低,不需要政府支付垃圾处理费;不新增和永久占地,电厂建在原规划的填埋场内,填埋场封场后发电设备可以移走再用,场地可以复耕或者植树;无二次污染,没有废气和臭味;减量化,经过厌氧发酵可以增加库容;符合中国国情,中国垃圾没有分类,热值低不适合焚烧,符合节能减排的基本国策。

如此种种,虽然并没有像期待的那样看到垃圾实现完全的回收利用,但以目前的状况来看,不失是一种最直接有效的治理方法。可再生能源的探索之路从来都不是一马平川的,发展中的中国随时都面临着经济发展带来的各种问题,用最合适的办法推进,总比坐以待毙要来得实在。

和发展同行,拓百川蓝图

城市垃圾填埋是我国目前多数城市解决生活垃圾出路的最主要方法。由科技部、发改委、工信部、环保部、住建部、商务部、中国科学院等7部门联合发布的《废物资源化科技工程“十二五”专项规划》中显示:到2015年,我国废物资源化产值将达到2万亿元,较2010年翻一番。特别值得关注的是,《规划》明确了城市垃圾的能源利用方向,而垃圾填埋气发电作为利用方式之一,将迎来发展良机。

这其中,垃圾填埋气发电运营市场最具发展潜力。填埋气发电在欧美国家垃圾填埋场普及率超过50%,而在我国还处于起步阶段,截至目前填埋气项目不超过100个。根据我国相关规划,到2015年尚需新建的填埋气项目将超过200个,其市场增长空间巨大,我们预计新增项目将在集中于东部的二线城市和中部、西部地区的大中城市。根据我们测算至2015年,我国存量城镇垃圾超过10亿吨,每年新增垃圾量超过1亿吨,以1吨垃圾产气100-140立方米沼气计算,垃圾填埋气年发电市场空间超过63亿元。

河南百川畅银实业有限公司自2009年4月在郑州成立,主要从事可再生能源开发利用和CDM项目开发咨询工作。近年来,河南省在城市生活垃圾无害化处理设施建设规划方面处于国内领先水平,着眼于中原经济基础好、人口基数大、发电平台多、垃圾填埋规范等优势,百川畅银自从2009年在洛阳市建设了第一座垃圾填埋气发电厂以来,已在河南境内南阳、洛阳、信阳、焦作等15个地市在建和运营此类发电项目,同时还将业务延伸到陕西渭南、湖北鄂州、宜昌和荆门、安徽阜阳、江西上饶、甘肃天水和广东潮州等地,目前在建、运营项目已达30多个,成为全国拥有垃圾填埋气发电项目最多的投资运营商。此外,洛阳和南阳等10个垃圾填埋气发电CDM项目已获国家发改委批准并在联合国EB成功注册,成为河南省境内同类型项目中第一家成功注册CDM项目的公司,同类型项目CDM注册总数也居国内第一位。经过多年的技术积累,公司已获得国家发明专利6项,实用新型专利14项,在项目开发的数量和技术水平上均占有一定优势,因此在业内得以快速成长与扩张。

百川的企业愿景是做中国最大的垃圾填埋气发电项目投资运营商,卓越的新能源领域内系统解决方案供应商,垃圾填埋气收集发电技术领域内领域(领军)企业从创立伊始,百川就站在了一个很高的战略规划蓝图之上,开始全国布局填埋气发电项目。目前,河南百川畅银实业有限公司的项目全部是围绕沼气发电的节能减排绿色能源项目,主要包括垃圾填埋气发电、餐厨垃圾制沼发电和养殖场废物制沼发电等三大系列,另外如垃圾渗滤液制沼、城市污泥制沼等项目也在研究中;此外如何对制成的沼气产品更有效的利用,也是百川研究的重点方向。开发内容具有辐射省内多行业、多领域、多学科等特点。

百川认为,与国内其他的填埋气发电厂相比,他们是具备相当优势的,因为目前多数同类型企业是外资控股企业,其单个企业的发电厂数量远不能与百川相比,且其资金、技术主要还以外国公司为主。近来受国际金融危机的影响,有些外国公司撤资,部分发电厂已难以维系,在谈转让事宜。有些已经签订合同的项目也被搁置,没有进一步开发。并且,同类型公司目前对垃圾填埋气产气量的估算多采用的是国外的估算模型,与国内的垃圾成分、垃圾填埋方式、填埋场的实际情况差距较大。百川近些年来先后与法国威立雅公司、德国UPM公司、香港浩宏公司及南京大学、济南柴油机厂等进行技术合作,学习填埋气采集技术并在此基础上进行自主再创新,先后研制出了“填埋气收集井”、“旋挖式垃圾山钻井机”等创新技术,其中“流量测量孔板技术”填补了国内空白,并达到国际同行业先进水平。

百川计划于2014年完成总体建设30个项目,总装机容量预期超过50万千瓦,为打造河南省国家生物质能示范省奠定坚实基础。截至目前,河南百川畅银实业有限公司实现并网发电的垃圾填埋气发电厂项目河南省已有16个,省外8个,共计24个,有92台发电机组投产,共计装机46 000千瓦并网发电,已经处理垃圾填埋沼气约20 000万立方米,累计发电量30 000万千瓦时,年处理垃圾1 100多万吨,年均销售收入3 000多万元。

生活垃圾填埋气的利用 第2篇

生活垃圾填埋气的利用

摘要：随着我国城镇化建设进程的加快和人民生活水平的`提高,填埋气的充分利用成了需要面对的问题.讨论了几种生活垃圾填埋场填埋气的利用方法和途径,分析了相关的技术环节或主要问题.作 者：袁怡祥    马人熊    谭春青  作者单位：中国科学院工程热物理研究所,北京,100190 期 刊：节能与环保   Journal：ENERGY CONSERVATION AND ENVIRONMENTAL PROTECTION 年，卷(期)：2010, “”(2) 分类号：X7 关键词：垃圾    填埋气    甲烷    二氧化碳   

 

填埋气发电 第3篇

关键词：垃圾填埋气发电,燃气内燃机,上网售电

目前垃圾填埋是我国城市解决生活垃圾的主要方法, 截止2005年底全国共有356座生活垃圾填埋场, 90%的城市生活垃圾采用填埋处理。根据工程措施是否标准、环保要求能否达标来判定, 分为简易填埋场、受控填埋场和卫生填埋场3个等级。

垃圾填埋气是生活垃圾填埋后, 经过微生物分解, 产生的以甲烷和二氧化碳为主要成分的混合气体, LFG为垃圾填埋气英文缩写 (Landfill gas) 。一般垃圾填埋气甲烷比例为45%~65%, 二氧化碳比例为35%~55%, 其余为空气、硫化氢和微量气体, 低位热值在18MJ/m3~24MJ/m3左右。垃圾填埋气产量和利用受诸多因素影响, 包括现场环境条件、垃圾厂规模、垃圾组份、填埋时间、沉积情况和气体收集管理措施等。

垃圾厂填埋气发电具有以下有利条件:

(1) 垃圾填埋气回收利用经济效益好。

(2) 我国生活垃圾的组成适合实施垃圾填埋气的利用工程。

(3) 城市垃圾的集中处理处置, 可促进垃圾填埋气的回收利用。

(4) 国家政策的支持, 包括上网发电流程、全额收购、财政补贴。

(5) 国际合作的增加, 为垃圾填埋气的利用提供了先进经验和资金。

1. 项目概况

沈阳市大辛生活垃圾处理场位于沈北新区财落镇, 距离市中心30km, 占地面积约808亩日填埋垃圾量2500t~3000t。通过垃圾填埋气收集处理 (脱水、除硫、稳压等) , 实现填埋气上网发电。

根据《可再生能源法》第十四条, 电网企业应当与依法取得行政许可或者报送备案的可再生能源发电企业签订并网协议, 全额收购其电网覆盖范围内可再生能源并网发电项目的上网电量, 并为可再生能源发电提供上网服务。2006年国家发改委发布了《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》, 规定生物质发电 (含垃圾焚烧发电和填埋气发电) 上网电价由标杆上网电价加补贴电价组成, 补贴电价标准为0.25元/kWh。发电项目自投产之日起, 15年内享受补贴电价。

项目所在地辽宁的脱硫标杆上网电价为0.3685元/kWh, 按照国家发改委相关政策及综合因素考虑, 由省物价局确定沈阳市大辛生活垃圾处理场填埋气发电上网电价为0.597元/kWh。

2. 技术方案

2.1 填埋气发电

垃圾填埋气发电设备为2台GE颜巴赫JGS320发电机组, 单台发电功率1063kW。2009年10份一期工程一台发电机组调试完成并网发电, 随着填埋气量的不断增加, 2012年11月二期工程一台机组实现并网发电。截至目前, 一期发电机组已运行近5万小时, 二期发电机组运行超过2.5万小时。目前两台发电机组运行良好, 两台机组满载时总耗气量约1300立/小时, 可以保证两台机组满载运行。

垃圾填埋气发电原理示意及沈阳大辛垃圾厂填满气发电现场如图1和图2所示。

2.2 发电机组参数

垃圾填埋气发电机组的电效率、灵活性、稳定性、年可用率、维护管理等因素决定了项目整体的经济效益和运行成本。采用国外先进的燃气发电机组, 通过稳定持续的发电上网创造最大收益。

垃圾填埋气发电机组技术性能参数见表1。

2.3 余热综合利用

燃气发电机组在利用垃圾填埋气发电的同时, 余热资源包括烟气和缸套水可以充分利用, GE颜巴赫J320发电机组烟气热量636kW, 缸套水热量614kW, 通过换热器制热水为建筑采暖, 解决厂区所有建筑冬季供热负荷, 实现了热电联供, 提高了垃圾填埋气的能源利用效率, 增加了项目的经济效益。

3. 效益分析

3.1 经济效益

城市垃圾厂填埋气发电综合应用具有良好的经济效益。考虑日常检修和非计划性停机, 本项目发电设备按照年运行时间8000h, 年净发电量为1650万度, 年上网发电收益985万元, 同时余热资源充分利用为厂区提供采暖, 更进一步提高了项目的整体经济效益。

3.2 环境效益

城市垃圾厂填埋气发电为厂区环境卫生提供了有效途径, 实现了固体生活垃圾的无害化、减量化、资源化利用, 转化为高品位电能, 同时烟气排放完全符合相关标准规定。据联合国政府间气候变化专门委员 (IPCC) 相关规定, 填埋气体中甲烷被列入大气温室气体清单, 其温室效应是同体积二氧化碳的21倍。

3.3 社会效益

随着国民经济的迅猛发展, 城市垃圾填埋厂也面临巨大的压力, 今后相当长一个时期内城市生活垃圾处理任务将十分繁重, 利用填埋气发电可满足填埋厂运营对电力的需求, 降低运营费用;还可以实现生物质发电上网;同时可解决填埋厂供暖、生活热水等需要, 改善填埋厂的工作和生活条件。

参考文献

填埋气发电 第4篇

渗滤液回灌负荷对填埋场垃圾产气效能的影响

摘要：以4座有效垃圾量均为30t的模拟厌氧生物反应器填埋柱(R1～R4),每周分别回灌1.6,0.8,0.2m3的渗滤液和0.1m3清水,对比分析渗滤液回灌负荷对垃圾产气效能及稳定化进程的影响.结果表明,回灌比例最大(5.3%)的实验柱R1在回灌5周后开始大量产气,比R2～R4分别提前了7～13周;且垃圾产气速率与系统进水COD、VFA等污染负荷的变化存在正相关关系.回灌至第50周时,R1柱内垃圾更趋于稳定,TOC和COD的.累积气相转化率分别为28.96%和14.57%,这表明部分有机质在回灌早期随液相流失,减少了垃圾产气潜能.因此,为提高生物反应器填埋场的垃圾产气效能,应根据垃圾稳定化的不同阶段适时地调整回灌方案.作 者：杨国栋    蒋建国    黄云峰    黄中林    冯向明    周胜勇    邓舟    YANG Guo-dong    JIANG Jian-guo    HUANG Yun-feng    HUANG Zhong-lin    FENG Xiang-ming    ZHOU Sheng-yong    DENG Zhou  作者单位：杨国栋,蒋建国,黄云峰,邓舟,YANG Guo-dong,JIANG Jian-guo,HUANG Yun-feng,DENG Zhou(清华大学环境科学与工程系,北京,100084)

黄中林,冯向明,周胜勇,HUANG Zhong-lin,FENG Xiang-ming,ZHOU Sheng-yong(深圳下坪固体废弃物填埋场,深圳,518019)

期 刊：环境科学  ISTICPKU  Journal：CHINESE JOURNAL OF ENVIRONMENTAL SCIENCE 年，卷(期)：2006, 27(10) 分类号：X705 关键词：生物反应器填埋场    渗滤液循环    回灌负荷    城市垃圾    稳定化    填埋气体   

浅谈垃圾填埋场填埋气的收集与利用 第5篇

我国是垃圾生产大国, 仅生活垃圾的年产量就约2亿t, 垃圾对大气、水体、土壤造成污染, 从而影响生态环境及人们的生存环境。

目前国内外垃圾处理方式有:垃圾填埋、垃圾堆肥、制造衍生燃料、焚烧等。我国大部分生活垃圾采用填埋处理, 填埋垃圾产生的大量沼气就地排放至大气中, 不仅污染了空气, 而且资源化利用率很低。根据生活垃圾填埋处理的工艺特点, 垃圾填埋场将产出大量的沼气。沼气是一种清洁卫生的生物燃气, 是一种燃烧值较高的绿色能源。但它又是一种不易输送和储藏的易燃易爆危险气体, 如果不及时合理地处理和利用, 不仅会造成不必要的浪费, 也会带来一系列的安全隐患。而大量的生物沼气流入空气中, 对环境有较大的影响, 增加大气的温室效应。而与此同时, 垃圾在填埋、污水处理过程中也需要消耗大量的电能和热能。利用垃圾填埋场填埋气在保护环境、减少大气污染的同时, 能够化废为宝。利用垃圾填埋场填埋气也是一项资源综合利用的项目。开展资源综合利用, 是我国一项重大的技术经济政策, 也是国民经济和社会发展中一项长远的战备方针。

2 垃圾填埋气的产生

垃圾在填埋一段时间后, 由于厌氧微生物的作用, 会产生浓度较高, 一定数量的填埋气体, 其主要成分为甲烷 (CH4) 、二氧化碳 (CO2) , 同时还含有不少于1%的挥发性有机物 (VOC) 。

填埋场产生的气体往往需要几个月才能达到一个稳定的量。在填埋的最初几个星期或几个月内, 场内进行好氧的反应, 主要产生CO2, 渗入堆场的水及堆物的沉降将挤走垃圾空隙中的空气, 这样, 好氧阶段释放出的气体仍然含有O2 和N2。当堆场变成厌氧时, O2 的释放量降到几乎为零, N2 为低于1%的基本量。厌氧过程主要的气体终产物为CO2 和CH4。当甲烷菌增殖时, CH4 产量的聚集相当缓慢。气体的最终比率通常为甲烷占55%, 二氧化碳占45%。该百分比因不同填埋场的条件会有很大变化。同时存在的微量的N2、H2S及乙烷、辛烷、庚烷等气态碳氢化合物。一般垃圾填埋后要经历以下4个阶段 (图1) 。

Ⅰ 好氧期:持续时间为几天到数周, 产生的主要气体是CO2;Ⅱ 厌氧、不产甲烷期:厌氧分解开始, 产生大量的CO2 和H2;Ⅲ厌氧、产甲烷不稳定期:出现甲烷, CO2 的产生量减少, H2被耗尽;Ⅳ 厌氧、产甲烷稳定期:气体的成分趋于稳定, 通常要达到厌氧稳定状态需1～2 年的时间。

由于国内大部分城市填埋垃圾均未分拣和压实, 垃圾容重为340kg/m3, 垃圾中水分、易腐蚀的有机物含量高, 导致填埋垃圾产气时间短、产量变化幅度大、气体热值较低。根据国内现有的研究数据, 填埋垃圾在填埋后的1～2 年内就开始产气, 并且迅速达到产气高峰, 在随后的几年中又迅速下降, 整个产气周期不超过15 年。

3 填埋场产气量预测

国外对沼气量产生总结出了较为成熟的计算模式。这里主要介绍的计算方法是根据CDM 方法学ACM0001 (09.1 版) 及相应工具“Tool to determine methane emissions avoided from disposal of waste at a solid waste disposal site”, 事先计算出项目的减排量 (tCO2e) (采用的是垃圾降解一级模型) , 再除以甲烷的全球增温潜势, 得到填埋气的产生量。

计算公式如下:

$BE{}_{\text{C}\text{Η}{}_{4}SWDS,y}=\text{Φ}\cdot (1-f)\cdot GW{\rm P}{}_{\text{C}\text{Η}{}_4}\cdot (1-{\rm O}X)\cdot \frac{16}{12}\cdot F\cdot D{\rm O}C{}_f\cdot {\rm M}CF{\displaystyle \sum _{x=1}^y}{\displaystyle \sum _{j=1}}W{}_{j,x}\cdot D{\rm O}C{}_j\cdot e{}^{k{}_j(y-x)}\cdot (1-e{}^{-k{}_j})$

式中:BECH4, SWDS, y:项目活动开始到y年末, 因避免生活垃圾填埋处置而避免的甲烷产量 (tCO2e) 。

φ:模型不确定性校正因子;f:填埋气收集后用于火炬燃烧、焚烧或其他用途的甲烷百分比;GWPCH4:甲烷全球增温潜值 (tCO2e/tCH4) ;OX:填埋场甲烷氧化因子。采用2006 IPCC 缺省值;F:填埋气中甲烷含量 (体积比) 。采用2006 IPCC 缺省值;DOCf:可降解有机碳 (DOC) 百分比。采用2006 IPCC 缺省值;MCF:甲烷校正因子。采用2006 IPCC 缺省值;Wj, x:第x年未填埋的j成分有机垃圾的量 (tons) ;DOCj:j 成分垃圾中可降解有机碳的百分比 (质量比) 。采用2006 IPCC 缺省值;kj:j成分垃圾的降解速率。采用2006 IPCC缺省值;j:垃圾种类;x:减排计入期, 从第一个减排计入期第一年 (x=1) 到计算减排的第y年 (x=y) ;y:计算甲烷排放的年份。

其中:$W{}_{j,x}=W{}_x\cdot \frac{{\displaystyle \sum _{n=1}^x}{\rm P}{}_{n,j,x}}{{\rm Z}}$

式中:Wj, x:第x年未填埋的j成分有机垃圾的量 (tons) ;Wx:第x年未填埋的有机垃圾的总量 (tons) ;Pn, j, x:第x年收集的样本n中j成分有机垃圾的重量比;z:第x年收集的样本数量。

在任何情况下, 总是有一部分生产的填埋气体是难以收集的。

①困在中间粘土层的填埋气体无法到达集气井;②如果没有完全覆盖, 一部分填埋气体会从表面逸出。填埋气收集率的确定考虑到了如下表格的因素 (表1) 。

根据表1, 收集率以60%计。由公式和垃圾量, 可计算得产甲烷量和甲烷收集量。

4 填埋气的收集技术

填埋场气体收集系统需合理设计和建造, 以保证填埋场气体的有序收集和迁移而不造成填埋场内不必要的气体高压。填埋气收集和导出通常有两种形式:竖向收集导出和水平收集导出方式。其中竖向收集导出方式应用较广, 其填埋气收集系统主要包括随垃圾填埋逐渐建造的垂直收集井以及以每个竖井为中心, 向四周均匀敷设多根水平导气支管。随着垃圾填埋作业的推进, 填埋气井将以有效地收集、导排、处理和利用填埋气。

水平收集系统以每个收集井为中心, 向四周均匀敷设多根水平导气支管。导气水平收集支管敷设在浅层碎石盲沟内, 盲沟内填64～100 mm 碎石。如果库区堆高大的话, 水平收集系统在高度方向上, 可以每6m 设置一层。

收集井顶部设置集气装置, 并采用HDPE 管与集气站相连后通过集气干管连着至输送总管, 最终送至贮器容器或用户。

5 填埋气的利用

填埋气体的利用方法取决于其处理程度。未处理的填埋气体热值是天然气的1/2。填埋气体的低位热值约17MJ/m3。处理程度影响应用的经济性, 为适合气体的最终使用需要, 填埋气体预处理系统更改了填埋气体的组成。经不同处理可以进行不同的利用, 进而得到不同产品。国内外常见的填埋气体利用方式有如下几种。

5.1 用于发电

利用填埋气体作为燃料, 或者利用填埋气体燃烧产生的热烟气或锅炉蒸汽来带动发电机发电。这种利用方式投资少, 工艺技术和设备成熟, 需要对填埋气体进行冷却脱水处理, 是比较常用的一种填埋气体利用方式。

我国已建成多个垃圾填埋气发电电站, 其中目前亚洲最大的垃圾填埋气发电项目上海老港垃圾填埋气发电项目 (建设规模为15MW级燃气内燃机发电机组) 已经正式并网。该项目的并网标志着上海老港填埋场将逐渐由单一的无害化处理基地向资源回收与循环利用的费固基地转变。

5.2 用于锅炉燃料

这种利用方式是用填埋气体作为锅炉燃料, 用于采暖和热水供应。这是一种比较简单的利用方式, 这种利用方式不需要对填埋气体进行净化处理。设备简单, 投资少, 适合于附近有热用户的地方。

5.3 用于民用燃气

该种方式是将填埋气体净化处理后, 用管道输送到居民用户, 作为生活燃料。此种利用方式需要对填埋气体进行比较细致的处理, 包括去除CO2、少量有害气体、水蒸汽以及颗粒物等。这种利用方式投资大。技术要求高。适合于大规模的填埋场气体利用工程。

5.4 生产压缩天然气

此种方式是将填埋气体净化后, 压缩成液态天然气, 罐装储存, 用作汽车燃料。这种方法需要对填埋气体施加高达20MPa 的压力, 工艺设备复杂, 不易推广。

5.5 其他利用方式

最近国外对填埋气体又开发了一些新的用途, 主要有:用于填埋气体制造燃料电池, 用填埋气体制造甲醛产品以及制造轻柴油等。这些利用方案均在研究和开发中, 离实际应用尚有一定的距离。

6 结语

垃圾填埋气的收集与利用不仅解决了垃圾处理问题, 同时提高了垃圾填埋场的资源利用率, 减少填埋场填埋气直接排放对温室效应的影响, 是实现城市垃圾资源化、减少环境污染的重要途径, 具有良好的经济效益。

摘要：指出了垃圾填埋场填埋气利用项目具有可观的经济效益和环境效益, 随着垃圾填埋场填埋气利用技术的日益成熟, 填埋气利用在国内有着广泛的应用前景。介绍了垃圾填埋气的产生以及变化过程、垃圾填埋场产气量的预测方法以及填埋气的收集导排系统设计, 探讨了几种填埋气体的利用方式并对其应用前景进行了研究。

关键词：垃圾填埋气,填埋气产生,产气量预测,收集,利用

参考文献

[1]郑详.中国城市垃圾填埋场沼气发电潜力分析[J].环境保护, 2009 (28) :19～22.

[2]石磊.垃圾填埋沼气的收集、净化与利用综述[J].中国沼气, 2004 (22) :14～17.

[3]垃圾填埋场填埋气竖井收集系统设计优化[J].环境污染治理技术与设备, 2003, 4 (3) :6～8.

[4]Attal A, Akunna J, Camacho P, et al, Anaerobic digestion of mu-nicipal wastes in landfill[J].Water Sci Tech, 1992 (25) :243～2531.

生活垃圾填埋气的利用 第6篇

在生活垃圾的处理方面, 由于垃圾卫生填埋技术相对简单、处置量大、费用较低, 已经成为了国内外大多数城市垃圾处置的主要方式。填埋场排放的气液形式的环境有害物质主要是填埋气和渗滤液。

生物质或有机体在填埋场厌氧发酵条件下将产生大量的填埋气, 填埋气存在安全隐患, 因为填埋气主要含有甲烷 (4 0%~6 0%左右) 、二氧化碳 (3 0%~5 0%左右) 以及少量氮气和其他微量气体。C H4是一种易燃易爆的气体, 当空气中浓度达到5%~1 5%时就可能发生燃烧或爆炸。甲烷比空气轻, 在垃圾填埋场中会向上移动并可能在某处积聚, 因而在条件成熟时形成燃烧或爆炸, 国内外有过这方面的报道。另外填埋气中的甲烷所造成的温室效应是二氧化碳的2 1倍左右, 属于强温室效应气体, 对臭氧层有破坏作用。

垃圾填埋还产生大量的渗滤液, 主要来源是垃圾自身含水、垃圾生化过程产生的水、地下渗透水、大气降水。渗滤液水质复杂, 危害较大。渗滤液中确认的主要有机污染物有数十种, 其中已被确认致癌物不少于1种, 辅助致癌物不少于4种, 超过5种被列入我国环境优先污染物黑名单;其次, 渗滤液中的氨氮含量高, 是臭味的主要原因;同时, 其C O D c r和B O D5浓度高;而且垃圾渗滤液中含有多种金属离子, 其中铁、锌、铅、钙的浓度较高。因此, 渗滤液不能直接排入城市污水管网, 必须先采取技术措施进行处理。

随着我国城市化进程的加快, 填埋场越来越多, 所产生的渗滤液和填埋气的总量也越来越大。我国每年填埋生活垃圾超过1.5亿t, 平均每吨垃圾产生0.3t渗滤液计算, 每年将产生超过40 00万t渗滤液。典型的生活垃圾每千克可产生0.0 6 5~0.4 4 m3填埋气, 全国每年的城市生活垃圾将产生至少1 0 0~7 0 0亿m3左右的填埋气。填埋气和渗滤液的大量生成使得二者的处理成了一个越来越需要正视、解决的问题。

由于含有大量甲烷, 填埋气的高位热值可达1 5 6 0 0~1 9 5 0 0 k J/m3, 比高炉煤气的热值还高, 与焦炉煤气的热值相当, 具有较高的能量价值。填埋场的填埋气是一种现成、方便、较容易获得、可连续供应的可再生能源。如果对垃圾填埋气进行回收利用, 既可减少温室气体的无序排放, 消除环境污染, 又可回收能量, 变废为宝, 起到双重效果, 实现生活垃圾的资源化。

2 填埋气的主要利用途径

填埋气可以通过如燃烧蒸发和并入管道等直接方式、液化储存和重整制取醇醚等间接方式加以利用。下面列举典型的应用途径。

2.1 填埋气用于内燃机发电

垃圾填埋气中含有大量C O2, 这使得填埋气的热值降低、火焰传播速度较慢、混合气点火温度提高。因此, 填埋气在通过内燃机 (一般为柴油机) 燃烧释能做功发电时, 一般需要采取一些技术措施, 比如在柴油机的基础上增加预燃室、进气增压、用火花塞点火取代压燃点火、增加缸体体积、提高压缩比, 来保证填埋气在柴油机内的稳定燃烧。

内燃机发电的优点是成本低、效率较高 (两缸机达3 3%左右) 、技术较成熟, 发电功率一般为1 6 0~5 0 0 k W, 典型应用实例有杭州天子岭、北京北神树、深圳下坪等处。

填埋气用于内燃机的缺点是对内燃机有腐蚀、内燃机排出的尾气NO x含量高、对填埋气中甲烷浓度要求较高等。

国内, 中科院工程热物理研究所掌握了燃机系统进气压缩比、歧管喷注和多腔室几何约束等关键技术, 拥有自主知识产权的填埋气发动机设计技术, 设计的单机容量达500k W, 发电效率达33%以上, 设备费用约为2 0 0 0元/k W左右;国外同类设备费用则为6 0 0 0~9 0 0 0元/k W左右。国外有康明斯等公司开展类似研究。

2.2 填埋气用于小型燃气轮机发电

燃气轮机相比于内燃机方式的一个显著不同就是燃料的连续燃烧。连续燃烧工作方式可以提高燃烧效率, 同时也降低了因不完全燃烧所产生的有害物。另外, 它的NOx排放远远小于内燃机工作方式, 燃气轮机无需三元催化, 也可以避免象内燃机工作过程中那种的爆震。采用内燃机的填埋气发电要求填埋气中甲烷含量达到4 5%以上, 当甲烷含量降低时, 机组效率降低甚至可能导致不能运行。而燃气轮机工作方式在填埋气的甲烷含量低至3 0%时能可稳定工作。采用填埋气为燃料的燃气轮机一般功率为7 0 k W~1 0 M W。由于技术门槛较高, 国内尚没有自主知识产权的以填埋气为燃料的燃气轮机设计技术, 国外有少数小型燃气轮机公司比如Cap ston e公司、Ing e rsoll Ra nd公司等有这方面的研究, 但仍有技术潜力可以挖掘。

填埋气发电一般填埋场自用或者供给附近的用户。对于并网发电, 目前有两个困难, 一是没有具体政策落实, 上网电价无法确定;二是并网点的远近影响填埋气沼气发电的经济效益。

2.3 填埋气制取二甲醚

填埋气发电有上网的问题, 如果能把填埋气转化成方便储存、方便运送的液态物质是另外一种出路。而二甲醚无毒无味, 是性能优良的干净的民用或者汽车燃料, 在常温下加压到0.5 5 MPa左右就能液化 (比液化气所需压力低) , 方便储存、运输和使用。目前中科院工程热物理研究所联合北京环卫集团、石油大学等单位, 克服了填埋气净化、甲烷和二氧化碳重整、烟气温度控制和烟气热能的梯级利用、二甲醚高效分离等困难, 完成了项目小试。该所正与北京市环卫集团合作, 准备启动工业示范装置。

2.4 填埋气燃烧蒸发渗滤液

填埋场所产生的渗滤液水质复杂, 氨氮含量高等前述因素使得渗滤液不易生化处理, 而且随填埋场、填埋方式、填埋时间的不同而变化, 这加大了渗滤液处理的难度。如果利用填埋场副产的填埋气燃烧释放的热量来使得渗滤液蒸发, 则不需要配置专门的蒸汽锅炉, 也不会有其他生化、物化处理方法投资大、运行成本高的问题, 更重要的是该方法对渗滤液的成份、浓度、年龄等因素不敏感, 有灵活的适应性。填埋气燃烧蒸发渗滤液有不同的方式, 例如填埋气分级燃烧、浸没式燃烧等方式;为进一步节能, 又开发了渗滤液分级燃烧、二级浸没燃烧等方式。这些技术蒸发效率高、设备简单、便于控制、运行费用低, 特别适用于渗滤液的浓缩液, 蒸发每千克渗滤液耗填埋气量不到0.3 m3。中科院工程热物理研究所、清华大学已经开展这方面的研究工作, 并在改进燃烧蒸发技术, 同时正在推向实用。

2.5 填埋气净化提纯后并入管道气

如果上述途径没有充分利用填埋气, 那么填埋气还可经过净化提纯后并入管道, 以供给城镇居民家用或者工业炉窑、锅炉供暖供热水用。这样的好处是所有填埋气都会被利用, 特别是在天然气价格高的地区适宜使用。填埋气产量越大成本越低。另外, 填埋气也可制成液化天然气供周围居民调压站使用。

当然, 填埋气在注入管道前应该经过净化、提纯达到标准燃气的要求, 必须去除填埋气中的水分、H2S、硅氧烷、硫醇等杂质。同时, 也需要增加一定的加压设备和控制设备, 这样增加了部分投资。我国香港地区有填埋气净化提纯后注入城市燃气管道方面的实例。

2.6 从填埋气分离出CO2作为化工原料

因为填埋气的两种主要成分是C H4和C O2, 如果把C O2分离出来, 则可作为化工原料。可用的分离方法一般有物理化学法、吸附分离法、膜分离法等。膜法成本太高。甲基二乙醇胺法是溶剂吸收法中的一种, 该法利用甲基二乙醇胺分子结构中的羟基降低分压和增大水溶性, 利用胺基使水溶液呈碱性因而能够吸收酸性气体来分离C O2。该法因其设备成本低、操作简便、净化效果好而引起了广泛关注。美国的Fre sh k ie se垃圾场用该法脱除垃圾填埋气中的C O2。另外, 变压吸附已发展成一种新型高效的气体分离技术, 首先让C O2在加压的吸附塔中被选择性吸附因而与C H 4分离, 随后在减压塔中解吸而再生, CO2脱除率可大于95%。但该工艺操作程序较复杂, 设备易损坏, 投资费用和维护费用很高。

3 总结

在上述填埋气利用途径当中, 填埋气通过内燃机发电是研究得比较多的, 而通过燃气轮机发电、用来制取二甲醚、用填埋气燃烧蒸发渗滤液、从填埋气中分离提纯C O2作为化工原料是当前正在研发当中的前沿方向。

总之, 人们应该从根本上改变填埋场就是废弃物集中地的传统观念, 应该视填埋气为一种很好的资源而加以利用。当前, 我国能源紧张与环境承受的压力使得填埋气作为一种资源正逐渐被人们重视。填埋场也应该加快发展可持续处理填埋垃圾 (包括其气液产物) 的技术, 以使得填埋垃圾中的部分物质可以转变成一种可循环利用的资源。在这个过程中, 应充分发挥填埋气在节能减排中的作用。■

摘要：随着我国城镇化建设进程的加快和人民生活水平的提高, 填埋气的充分利用成了需要面对的问题。讨论了几种生活垃圾填埋场填埋气的利用方法和途径, 分析了相关的技术环节或主要问题。

关键词：垃圾,填埋气,甲烷,二氧化碳

参考文献

[1]Birchler D R, Milke M W, Marks A L, etal.Landfill leachate treatment by evaporation.Evironment Engineering, 1994, 120 (5)

[2]张红光, 韩建新, 曲延涛, 马人熊.垃圾填埋气内燃机开发的有关问题.北京工业大学学报, 2002, 28 (4)

垃圾填埋气的资源化利用 第7篇

1 垃圾填埋气的组成和危害

垃圾填埋气 (Landfill Gas) 是可回收利用的资源, 其主要成分是甲烷和二氧化碳, 此外还有少量其他气体, 如硫化氢、氮气等。Allen等[1]研究发现存在140种以上的成分, 90种以上普遍存在。垃圾填埋气的成分受到很多因素的影响, 包括垃圾组成和特性、填埋方式和处理方式、填埋深度、填埋区的外部条件及垃圾所处产气阶段等。文献中垃圾填埋气的典型组成见表1。

若对填埋气的迁移和聚集不加控制, 则在填埋场中极易引起火灾或爆炸;同时, 填埋气的释放会对填埋场周围的动植物造成生态危害, 氧气的缺失造成动植物的死亡;此外, 填埋气的主要成分甲烷和二氧化碳是造成温室效应的主要成分, 而且甲烷对温室效应造成的影响是二氧化碳的21倍。

我国垃圾中食品等易降解成分含量很高, 通常在50%左右, 纸张含量相对较少;同时含水率相对较大, 含水率一般为40%～60%, C/N较低, 约为20∶1, 对厌氧发酵有利[5]。由此造成了在填埋过程中产气速率较快, 并能迅速到达产气高峰, 然后快速下降。

填埋气是一种可再生能源, 对其加以利用既可以减轻垃圾处理过程中对环境的污染, 又可以变废为宝, 充分利用资源, 节省不可再生的化石燃料, 获得经济效益。

2 净化

LFG的净化是其资源化利用的第一步, 经过净化可以除去气体中的有害组分和惰性组分, 提高气体纯度, 不同的利用途径对净化有不同的要求。净化的方法主要有两个:一是对气体进行有害组分脱除, 一是采取措施控制填埋气提取过程, 使气体纯度提高。

垃圾填埋气的净化方式主要有溶剂吸收、吸附分离、膜分离和生物净化等。溶剂吸收多采用活化热钾碱法、烷基醇胺法和物理-化学吸收法等。杨卫国等[6]利用多胺法净化填埋气, 可以有效除去二氧化碳, 净化气完全符合作为汽车燃料的车用压缩天然气国家标准GB18047-2000的要求, MEDA的吸收温度一般选择55℃左右, 最佳气液比在13～16之间。

3 发电

填埋气发电是指通过燃气发电机将填埋气有效组分的化学能转化为电能。这一技术较为成熟, 是目前国内外利用填埋气的主要方式。采用燃气发电机或沼气发电机发电, 与其他方式相比成本低, 所发电力可以并网输送, 不受用户的限制。我国的广州、上海、杭州、苏州和济南都已经建成并运行了填埋场发电设施、运行状况良好。填埋气发电典型流程图见图1。

上海老港垃圾填埋场的垃圾填埋气发电采用热气机发电机组;热气机发电机组是一种能利用多种热源的热电转换装置, 采用气缸外燃烧, 具有对可燃气体前处理要求低、耐腐蚀性强、维护成本较低等的优点, 非常适合垃圾填埋气的回收利用[8]。

国内填埋气发电主要采用进口机组, 但其价格昂贵, 维修保养费用高, 而国内项目的运营期一般只有10年, 采用进口机组使项目的经济效益受到显著影响。济南垃圾填埋气发电项目首先采用了国产设备, 运行表明国产设备具有很高的性价比, 更适合我国的垃圾填埋气发电[9]。

4 加热燃料和民用燃料

垃圾填埋气可以直接作为锅炉、窑炉的加热原料。而净化后与城市煤气混合则可以作为民用燃料。用途的不同由填埋气热值决定, 一般热值高时用作管道气, 热值低时用作加热燃料。这一方面的研究主要集中于采用单独燃烧或与其他燃料混燃的方式燃烧效果。

填埋气经变压吸附可以升级为管道气, Cavenati等[10]利用真空变压吸附升级填埋气, 此过程为动力学吸附过程, 采用碳分子筛3K (Takeda) 为吸附剂。结果表明产品中甲烷含量超过96%, 回收率超过75%, 符合管道气的要求。

姜振华等[11]针对大气式燃烧器在燃烧垃圾填埋气时的火焰稳定特性进行了实验研究, 设计了一种结构简单、效果明显的填埋气火焰稳定装置。试验表明, 稳焰装置对填埋气大气式燃烧器的稳定燃烧有较大的影响。火焰稳定装置可显著地提高填埋气燃烧器的脱火极限, 对燃烧排放有一定的积极影响, 对其他热值较低、火焰传播速度较小的燃气稳定燃烧能起到较好的作用。

5 汽车动力燃料

填埋气经采集、输送、净化和压缩可以作为车用燃料使用。鞍山垃圾场填埋气利用示范工程利用方式就是制取汽车燃料。甲烷和二氧化碳混合气体作为汽车燃料是一般要求甲烷含量超过50%。净化后的填埋气成分与天然气类似, 这决定了天然气发动机经适当改造可以使用填埋气作为燃料。垃圾填埋气制取动力燃料流程见图2。

Rasi等[13]在高径比为3∶1的吸收塔中采用较高压力和较低水流量, 利用逆流水洗升级填埋气为动力燃料, 发现产品中甲醇含量达到或超过90%, 二氧化碳含量在3.2%～4.8%之间变化, 硫化氢检测不到, 该产品气体满足动力燃料要求。

发动机的开发设计是填埋气用作动力燃料的研究热点, 一般是通过对天然气发动机进行改造。填埋气燃料的辛烷值高、着火点温度高, 因此可采用较高的压缩比。将填埋气作为燃料, 具有以下缺点:热值比天然气低, 发动机功率下降;燃烧速度低, 排温高, 可靠性差;效率低, 氮氧化物排放高。这些缺点可以通过改造发动机来实现。张红光等[14]在考察填埋气中二氧化碳对发动机性能影响的基础上, 以2190T天然气发动机为基础, 采用提高压缩比、预燃室式燃烧室、进气增压等技术措施, 初步开发出垃圾填埋气内燃机。试验结果, 表明采用以上技术措施, 可有效地改善和提高垃圾填埋气内燃机的性能指标。

6 结论与展望

垃圾填埋气作为可再生能源的利用 第8篇

填埋气含有大量CH4,既会对环境和人类造成严重危害,又能作为宝贵的能源,若处理不当能引起爆炸和火灾事故,填埋气含有CO2,会产生温室效应。尤其在目前能源危机和环境问题的双重影响下,许多国家都在积极寻找其他替代的清洁能源。因此,从1977年第一个垃圾填埋场回收填埋气系统在美国加利福尼亚南部的Palos Vends建立后,目前已有20多个国家安装了填埋气的回收利用装置。由于这些国家对于这部分能源的开发给予政策性的支持和优惠,使得填埋气的利用已成为技术较成熟的,具有明显社会效益和经济效益的投资项目。与国外相比,中国差距比较明显。但随着人们环境意识的提高以及世界组织对中国大气环境的要求,中国已迫切需要改变这种局面。

1 垃圾填埋气概述及新标准要求

预测到2015年,中国城市的垃圾产量将达1.79108 t/a,其中,60%采用卫生填埋处理,需填埋处置约1.1108 t/a。按照垃圾产生的填埋气为0.064 m3/kg~0.440 m3/kg计算,产生的填埋气中CH4总量相当于10108 Nm3/a~70108 Nm3/a的天然气,其最小值与目前中国煤层气产量相当,最大值相当于中国目前天然气产量的1/5[1]。如果对垃圾填埋气进行回收利用,既可减少温室气体的无序排放,又可回收能量,实现垃圾的资源化和能源化利用。

2008年4月,国家环境保护部和国家质量监督检疫总局联合颁布了GB 16889-2008 生活垃圾填埋场污染控制标准[2](替代GB 16889-1997),并于2008年7月1日起实施。在该标准中,关于填埋气导排及利用方面,作了如下规定,a) 生活垃圾填埋场应建设填埋气体导排系统,在填埋场的运行期和后期维护与管理期内将填埋层内的气体导出后利用、焚烧或达到GB 16889-2008中9.2.2的要求后直接排放;b) 设计填埋量大于250104 t,且垃圾填埋厚度超过20 m的生活垃圾填埋场,应建设CH4利用设施或火炬燃烧设施处理产生和排放的填埋工艺或采用火炬燃烧设施处理含CH4填埋气体。由此可见,新标准对垃圾填埋气的处理、利用要求更加细化。这表明中国已高度重视垃圾填埋气的排放和利用问题。

2 垃圾填埋气作为可再生能源的利用情况

2.1 直接燃烧产生蒸汽 用于生活或工业供热

填埋气中约40%~60%是CH4气体。CH4是1种清洁能源,具有很高的热值。表1所列为纯CH4、填埋气与几种能源发热量的比较,可以看出,填埋气的热值与城市煤气的热值接近[3]。

由于填埋气的高热值,填埋气可用于生活供暖、温室用户以及工业燃料,其经济效益在很大的程度上取决于使用的连续性以及从填埋场到用户的距离。

目前,国内成功的实例有宁波大岙垃圾卫生填埋场垃圾处理示范工程[4]。其中的填埋气作为燃料供给砖厂降低了生产成本,按该产量为7104块/d的规模计算,相当于节约了700元/d人民币。该项目共投入30104元,1 a基本可收回投资。

2.2 垃圾填埋气发电

利用填埋气体发电是国际上应用最广泛的技术之一。这种方式的优点在于技术成熟,其技术装备可采用成熟的燃气发电机组或专用的沼气发电机组。填埋气发电项目符合国家节能环保产业政策,体现循环经济的“无害化、减量化、资源化”原则。由于含有大量CO2,影响填埋气的稳定燃烧,因此,填埋气在通过内燃机(一般为柴油机)燃烧释能做功发电时,一般需采取在柴油机的基础上增加预燃室、进气增压、用火花塞点火取代压燃点火、增加缸体体积、提高压缩比,来保证填埋气在柴油机内的稳定燃烧。

国内成功的实例很多,如,北京阿苏卫垃圾填埋场、杭州天子岭填埋场、广州兴丰填埋场、南京水阁填埋场等。以北京阿苏卫填埋场为例,填埋气的回收率约为70%,通过打垂直气井,可回收气体10.8104 m3/d,填埋气中纯CH4为52.4%~60.4%,发电经济效益明显。

2.3 用作汽车燃料

经科学试验及实践证明,CH4含量超过50%的CH4和CO2混合气体,可替代汽油作为汽车燃料。此项技术的限制性因素主要是装备技术商业化。压缩天然气作为汽车燃料目前正逐步为市场所接受,填埋气由于受到生产量的限制,很难达到商业化规模经营。目前可选择的主要用户是专用垃圾运输车辆,其优点是无需在填埋场外再建加气站,可大幅度降低燃气的成本。

目前,国内成功的实例有鞍山市羊耳峪垃圾填埋场垃圾处理示范工程[5]。该项目的建成投产,解决了鞍山羊耳峪垃圾卫生填埋场沼气无规则迁移造成的安全问题,对鞍山市环境质量总体水平的提高发挥了重要作用。

2.4 在天然气价格高的地区用作燃气

经过净化提纯后并入城市燃气管道,特别是在天然气价格高的地区适宜使用。

香港地区的填埋气,就是把填埋气净化提纯后注入城市燃气管道来进行利用。实践证明,用作燃气对于天然气价格高的地区经济效益较好。

2.5 从垃圾填埋气中分离提纯CO2作为化工原料

该法是将垃圾填埋气中富集的CO2分离出来,既可作为化工原料又减排了CO2,同时,还可回收利用HC4。可用的分离方法一般有物理化学法、吸附分离法、膜分离法等。膜法成本太高。甲基二乙醇胺法是溶剂吸收法中的1种,该法利用甲基二乙醇胺分子结构中的羟基降低分压和增大水溶性,利用胺基使水溶液呈碱性因而能够吸收酸性气体来分离CO2。该法因其设备成本低、操作简便、净化效果好,引起了广泛关注。另外,变压吸附已发展成1种新型高效的气体分离技术,首先让CO2在加压的吸附塔中被选择性吸附,因而与CH4分离,随后在减压塔中解吸而再生,CO2脱除率可大于95%。

该利用方法由于投资和维护成本较高,目前只把北京安定垃圾卫生填埋场作为示范工程,正在建设中。

2.6 利用填埋气燃烧蒸发渗沥液

垃圾填埋产生大量的渗滤液,主要来源是垃圾自身含水、垃圾生化过程产生的水、地下渗透水、大气降水。渗滤液水质复杂,危害较大。GB 16889-2008 生活垃圾填埋污染控制标准明确规定生活垃圾填埋场应设置污水处理装置。因此,渗滤液不能直接排入城市污水管网,必须先采取技术措施进行处理。以中国填埋生活垃圾超过1.50108 t/a,且平均每吨垃圾产生0.30 t渗滤液计算,将产出超过0.45108 t/a 渗滤液。填埋场所产生的渗滤液水质复杂,NH3-N含量高,渗滤液不易生化处理。如,利用填埋场副产物的填埋气燃烧释放的热量,使得渗滤液蒸发,则不需要配置专门的蒸汽锅炉,也不会有其他生化、物化处理方法投资大、运行成本高的问题,更重要的是该方法对渗滤液的成分、浓度、年龄等因素不敏感,有灵活的适应性。填埋气燃烧蒸发渗滤液有不同的方式,如,填埋气分级燃烧、浸没式燃烧[6]等方式。为进一步节能,又开发了渗滤液分级燃烧、二级浸没燃烧等方式。这些技术蒸发效率高、设备简单、便于控制、运行费用低,特别适用于渗滤液的浓缩液,蒸发渗滤液耗填埋气量不到0.3 m3/kg。中科院、清华大学已经开展这方面的研究工作,并在改进燃烧蒸发技术,正在北京北神树、安定等填埋场进行试点。

3 结语

在垃圾填埋气的利用方式中,填埋气用作生活和工业,采用蒸汽及填埋气通过内燃机发电研究和应用实例较多,前2种利用方式占到总利用量的80%以上,通过净化垃圾填埋气压缩气(CLFG)用作汽车燃料、经过净化提纯后并入城市燃气管道利用和从填埋气中分离提纯CO2作为化工原料以及用填埋气燃烧蒸发渗滤液,当前正处在研发中。

随着环境保护、资源综合利用相关政策的制定和落实,垃圾填埋气的资源化回收利用,对我们这个人口大国,其前景将是十分广阔的。

摘要：垃圾填埋气的回收和利用是一项经济可行且对环境有益的技术,叙述了目前中国垃圾填埋气利用的情况和新标准要求,结合已成功应用的实例介绍了6种不同的垃圾填埋气作为可再生能源的方式,指出了中国进行填埋气回收利用有广阔的前景。

关键词：垃圾填埋气,可再生能源,回收利用

参考文献

[1]时景丽,李俊峰,胡润青,等.促进城市生活垃圾填埋气体资源化的有关问题[J].中国能源,2002(9):24-26.

[2]国家环境保护部,国家质量监督检疫总局.GB16889-2008生活垃圾填埋场污染控制标准[S].北京:中国建筑工业出版社,2008.

[3]刘春华,聂永丰.填埋释放气体利用技术在我国的应用前景[J].污染防治技术,1995,8(3):143-145.

[4]谢文岳,任镭,陈昆柏.宁波大岙垃圾卫生填埋场填埋气的综合利用[J].能源与环境,2009(1):56-58.

[5]王艳秋.国内垃圾填埋气利用新途径——压缩制汽车燃料气[J].中国沼气,2004,22(1):33-34.

填埋气发电 第9篇

面对环保压力,急需有效地对城市生活垃圾进行资源化、减量化、无害化处理,深圳市利赛实业发展有限公司在深圳市罗湖区清水河下坪场垃圾填埋场承建并实施填埋气体制取民用天然气改扩建项目。该项目采用全薄膜密封覆盖法, 将每块薄膜间焊接密封,边缘埋入土中并用水泥浇筑密封,使得填埋气抽取率达到了90% 以上, 能提高垃圾分解速度、减少臭气逸散、有效进行雨污分离、减少渗滤液产生。在制气方面,该项目将垃圾填埋气通过离心风机抽采,经过加压、 脱硫系统、过滤装置、热量回收系统、催化脱氧系统、脱碳装置等一系列技术工艺,将填埋气进行资源化和无害化处理。该技术制取产品气甲烷含量可达95% 以上,高出相关标准6个百分点。 同时还将利用其核心技术将沼气中的甲烷、二氧化碳、硫化氢等气体分离出来,制取符合国家要求的工业或民用天然气。天然气制取后,通过压缩后天然气槽车运输,目前供给企业使用。未来管网建设完成后,部分气体还可直接与城市燃气管网对接。项目分两期建设,一期2015年3月已成功投产,预计5月步入正式运营阶段。一、二期每h可各处理填埋气5 000 m3,总规模可达到10 000 m3。项目建成 后每年将 消减臭气9 500万m3、生产天然气4 500万m3、可供15万居民使用,其年产值可达1. 2亿元,每年碳减排量将达72万t,相当于种植2. 4 ×106m2公顷森林,将成为国内目前最大的填埋气制取天然气项目。

摘要：<正>面对环保压力,急需有效地对城市生活垃圾进行资源化、减量化、无害化处理,深圳市利赛实业发展有限公司在深圳市罗湖区清水河下坪场垃圾填埋场承建并实施填埋气体制取民用天然气改扩建项目。该项目采用全薄膜密封覆盖法,将每块薄膜间焊接密封,边缘埋入土中并用水泥浇筑密封,使得填埋气抽取率达到了90%以上,