垃圾填埋場沼氣發(fā)電技術(shù)的現(xiàn)狀及其前景-資料下載頁
2025-07-13 22:19本頁面
【正文】 作。氣體成分和濃度隨填埋年限和垃圾成分的不同而變化。其主要成分隨時間的變化見表2。表1 填埋場內(nèi)氣體成分與濃度氣體名稱分子式濃 度氣體名稱分子式濃 度氣體名稱分子式濃 度甲烷CH40～85 V%氧O20～ V%苯C6H6 V%二氧化碳CO20～85 V%氮N20～ V%氬Ar V%一氧化碳CO V%硫化氫H2S0～75 V%HEPTAC7H16 V%氨NH30～106ACETACH3CHO150106 甲苯C6H5CH3 V%氫H20～ V%ACETOC2H6CO100106表2 垃圾處理場廢氣主要成分變化完工時間(月)0～33～66～1212～1818～2424～3030～3636～4242～48CH4 V%52129404647514748CO2 V%887465525251465050N2 V%2 深圳垃圾填埋場 深圳市玉龍坑垃圾填埋場是市區(qū)垃圾處理的最終消納場所， 公頃，該填埋場建于1980年，投入運行時為裸堆，后經(jīng)擴(kuò)建并增設(shè)了排氣管、排洪溝等設(shè)施，進(jìn)行了垃圾的碾壓和覆土，于1984年正式啟用，成為一個準(zhǔn)衛(wèi)生填埋場，目前，容量已接近飽和，年底即將封場。該垃圾場位于一個山谷地帶，四周地勢較高，產(chǎn)生的沼氣不易很快擴(kuò)散，而且易燃、易爆、有毒的氣體長期自然排放，不僅存在著嚴(yán)重的環(huán)境污染，而且還存在著爆炸的危險。玉龍坑垃圾填埋場由于設(shè)計沒有安裝排氣管，垃圾填埋后，所產(chǎn)生的氣體自然排出，為了減少其危害程度，1984年增設(shè)了排氣設(shè)施，但由于設(shè)計不規(guī)范，而且垃圾覆土過程中，推土機(jī)將部分導(dǎo)氣管推彎，使導(dǎo)氣管出現(xiàn)傾斜，甚至斷裂的現(xiàn)象，直接影響了填埋場的排氣效果，一旦引起火災(zāi)，就會引起填埋場沼氣爆炸，后果不堪設(shè)想，因此，對填埋場封場后排氣制訂切實可行的方案，對減少隱患，改善環(huán)境將有著十分重要的意義?！ √盥駡鰵怏w的量及其成分，主要取決于填埋垃圾的種類與數(shù)量，所采用的地面處理方法、填埋深度、填埋場溫度和填埋場實際使用年限等因素。填埋初期，第一和第二階段(歷時1年左右)，主要成分是二氧化碳、氮、少量氫、一氧化碳和氧；第三階段(歷時2年)是甲烷發(fā)酵的不穩(wěn)定期,主要成分是二氧化碳和甲烷，產(chǎn)生量也較少。第四階段為穩(wěn)定的廢氣產(chǎn)生期，主要成分是甲烷和二氧化碳，(歷時20～30年)，一般第15～16年為產(chǎn)氣高峰，本階段屬氣體回收利用期。垃圾場沼氣產(chǎn)生量曲線如圖1(K為產(chǎn)氣率)。圖1 垃圾場沼氣產(chǎn)生量曲線表3 深圳市市區(qū)歷年垃圾量 t/y年代198419851986198719881989垃圾量 t87 600131 400142 350147 460168 265243 734年代199019911992199319941995垃圾量 t282 420320 000429 000430 405454 425518 665 以玉龍坑垃圾場為例，該填埋場于1984年開始啟用，據(jù)資料統(tǒng)計，市區(qū)垃圾量見表3?！ 〕颀埧永盥駡鲆酝?，深圳市垃圾綜合處理廠自1988年投產(chǎn)以來，日焚燒垃圾量約200 t，到1995年底，共焚燒垃圾5104t，因此，除去燒掉的垃圾，其余約4106t，5106t的垃圾均進(jìn)入了玉龍坑填埋場。 據(jù)《美國城市固體垃圾管理及填埋技術(shù)》報道：在12～15年的填埋期間里，～ m3的甲烷。與美國相比，玉龍坑垃圾填埋場中有機(jī)垃圾含量極少，而沼氣是通過有機(jī)物的發(fā)酵產(chǎn)生的，因此產(chǎn)氣量也較以上指標(biāo)低，考慮到填埋場已使用十年， m3，回收期15年，產(chǎn)氣量計算公式如下： Q=1000gw/(36524y) (m3/h)式中： g每公斤固體垃圾回收氣量 (m3/kg)； w垃圾填埋總量 (t)； y回收期限 (年)。則玉龍坑填埋場沼氣的小時產(chǎn)量為： Q=1000400104/(3652425)=913 (m3/h) 考慮將這些氣體由預(yù)埋的排氣設(shè)施集中導(dǎo)出，送至沼氣處理設(shè)施集中處理后，送入環(huán)衛(wèi)綜合處理廠，對其綜合利用。 3 氣體收集系統(tǒng) 垃圾填埋場內(nèi)產(chǎn)生的氣體，借壓差流向特定的氣體收集井，從收集井通過氣體收集管引至集氣柜，氣體由集氣柜輸往氣體收集站。根據(jù)廢氣的不同用途進(jìn)行凈化處理?！ 怏w的收集通過設(shè)置于填埋場豎井中垂直帶孔管道收集豎井，每隔40～50m設(shè)置一個，每3～5個收集井設(shè)置一個集氣柜，組成一組輸送系統(tǒng)，每個集氣柜設(shè)有獨立的管道接至收集站。集氣柜可以互組聯(lián)通，以便處理故障和檢修?！ 橛行У爻槌鼍袣猓飸?yīng)保持約20kPa的負(fù)壓，并以此考慮管道設(shè)計和設(shè)備的選擇。地下沼氣收集井如圖2所示?！ ∝Q井中的吸引管用高密度聚乙烯制造，直徑100～150 mm，吸引管上有透氣的小孔， m的豎井中，為防止其客觀存在氣體滲透進(jìn)入填埋場表層，吸引管上部3m沒有小孔，為增加吸收面積，吸引管周圍裝有過濾礫石。廢氣收集系統(tǒng)如圖3所示。圖2 地下廢氣收集井示意圖圖3 廢氣收集系統(tǒng)示意圖1收集井(豎井)；2集氣柜；3沼氣收集管；4集氣管；5控制站；6收集站 來自豎井中的氣體含有水蒸汽，所以水平管道應(yīng)逐漸向豎井方向傾斜，以便使冷凝液返回豎井，在一些管道的最低點，設(shè)置了冷凝水收集裝置。4 氣體處理填埋場內(nèi)的氣體通過收集設(shè)施導(dǎo)出地面，其處理方法有如下兩種?！ ?1) 直接燃燒 將填埋場內(nèi)的沼氣導(dǎo)出地面后進(jìn)行直接燃燒，是一種常用的傳統(tǒng)處理方法。這種方法在較小的填埋場中適用，即所收集到的氣體不足以利用，而采用就地焚燒的方法?！ ?2) 綜合利用 將收集到的氣體，經(jīng)過抽送機(jī)送往凈化處理設(shè)施，進(jìn)行凈化、儲存，再經(jīng)過加壓、冷凝后送往用戶?！ ∵@種處理方法適用于產(chǎn)氣量較大的填埋場，它可以有效地利用沼氣的能量，又可以減少填埋場氣體污染環(huán)境及爆炸的危險性。
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