【正文】 封的垃圾填埋場(chǎng)能源恢復(fù)的例子 , 但這種能源恢復(fù)是指垃圾填埋場(chǎng)氣體用來(lái)生產(chǎn)電能。 目前它用來(lái)生產(chǎn)電力共計(jì)大約 4,500,000 千瓦 h/年。 關(guān)鍵字 : 垃圾填埋場(chǎng)氣體 ,能源恢復(fù) ,可再生能源 ,經(jīng)濟(jì)分析 目錄 1. 介紹 ............................................................................................................................ 3 垃圾填埋場(chǎng)氣體對(duì)環(huán)境的影響 .............................................................................. 3 垃圾填埋場(chǎng)氣體是一個(gè)可重新 開發(fā)能源來(lái)源 ......................................................... 4 . 法律問題 ............................................................................................................ 4 . 關(guān)于方向性 96/61/CE 污染的聯(lián)合預(yù)防和控制 ......................................... 5 . 垃圾填 埋場(chǎng) 99/31/CE 的指導(dǎo) ..................................................................... 5 . 歐共體對(duì) 97/C76/01 廢物管理戰(zhàn)略的決議 .................................................. 5 ............................................................. 6 2. 格拉那達(dá)城市的垃圾填埋場(chǎng) (西班牙 )........................................................................... 7 . 垃圾填埋場(chǎng)的結(jié)構(gòu) .............................................................................................. 7 垃圾的生產(chǎn)和特性 .............................................................................................. 8 沼氣理論上的生產(chǎn) /生產(chǎn)量的定量化 ..................................................................... 9 3. 安裝設(shè)計(jì) ................................................................................................................... 12 . 收集和抽出系統(tǒng) ............................................................................................... 12 . 能源可再生系統(tǒng) ............................................................................................... 13 4. 經(jīng)濟(jì)上的可行性 ......................................................................................................... 14 5. 結(jié)論 .......................................................................................................................... 14 1. 介紹 垃圾填埋場(chǎng)氣體對(duì)環(huán)境的影響 垃圾填埋場(chǎng)的垃圾處理能產(chǎn)生不少的環(huán)境問題 ,如水污染 ,臭氣 ,爆炸和燃燒，窒息 ,植物破壞 ,和溫室氣 體排放 [13].現(xiàn)在正用不同的方法來(lái)評(píng)估這些影響以便能找出解決方案 [47]. 垃圾填埋場(chǎng)氣體 (LFG)是在衛(wèi)生垃圾填埋場(chǎng)中自然地發(fā)生有機(jī)廢物分解的副產(chǎn)物 ,是在生產(chǎn)那期間被微生物地斡旋降解廢物的有機(jī)部分 .一個(gè)能生產(chǎn)大約 Nm3/公斤的沼氣的城市垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)基本上能夠把生物能轉(zhuǎn)變成可使用的能源 .[8,9]. 垃圾填埋場(chǎng)氣體產(chǎn)生于有氧和無(wú)氧兩種情況。 開始的有氧階段是非常短的 ,而且產(chǎn)生出的是由二氧化碳組成的一種氣體。 有兩種解決 LFG污染問題的方法 ,它們是抽出和燃燒 LFG,一個(gè)方法是過去用的減少壓力使其重新轉(zhuǎn)變成能源。由于 LFG 和它的氣味問題 ,另一個(gè)解決方法是為了其他的目的而重復(fù)使用 LFG 。 事實(shí)上 ,它能用來(lái)增加電力的生產(chǎn)的補(bǔ)足或者作為主要的燃料 ,如作為瓦斯和車輛燃料 ,或者作為熱量輸送給居民和工業(yè)使用 . [1,13]. 因?yàn)樗軠p少石燃料的使用而且能減少溫室效應(yīng)，所以作為一個(gè)燃料來(lái)源的沼氣使用是能和環(huán)境相適應(yīng)的。以此相適應(yīng)，他們也將必須尋求一個(gè)方案將這個(gè)政策對(duì)社會(huì)影響減到最少。 這關(guān)于能源率先的所有指令及帶來(lái)的計(jì)劃在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)將會(huì)在安達(dá)盧西亞實(shí)行 ,這一計(jì)劃保證環(huán)保而且達(dá)到了要在區(qū)域中使用豐富可重新開始發(fā)的能源資源的來(lái)源多元化。在能源消費(fèi)結(jié) 構(gòu)中的生物能源占 90%而水力能源占 %.[21]. 在西班牙已經(jīng)有各種各樣的主動(dòng)描述來(lái)自城市的廢棄垃圾填埋場(chǎng)沼氣的產(chǎn)生如下列的例子 [22].(阿斯圖里亞斯 )以 408,234 Tm/year廢儲(chǔ)蓄和六個(gè)引擎在 750千瓦 ,一個(gè)引擎在 300千瓦和二個(gè)引擎在 250千瓦 。(iii)圣 )。生物能轉(zhuǎn)換能用的能量的例子在埋垃圾填埋場(chǎng)可以看到。 . 關(guān)于方向性 96/61/CE 污染的聯(lián)合預(yù)防和控制 合并到西班牙立法里作為由工業(yè)活動(dòng)生產(chǎn)的錫鉛軸承合金 16/2021,方向性96/61/CE通過防止 ,并且減少大氣、水和土壤的污穢，并 且包城市廢物的處理和排除。(ii)必須高效率地使用能量和采取必要的措施防止嚴(yán)重的事故和減少可能的負(fù)面影響 。 . 垃圾填埋場(chǎng) 99/31/CE 的指導(dǎo) 各種各樣的提案、共同基礎(chǔ)的草 稿和討論以后在環(huán)境保護(hù)，方向性 99/31/CE (真正的修改的 1481/2021在西班牙法典 )被立法并且通過了。(ii)在所有垃圾填埋，放置的生物可分解的廢物，氣體將恢復(fù)，被處理并回收。(iv)應(yīng)該監(jiān)測(cè)垃圾填埋每個(gè)部分的氣體。 . 歐共體對(duì) 97/C76/01 廢物管理戰(zhàn)略的決議 決議 97/C76/01在 1997年 2月 24日通過了。 為了考慮到甲烷放射對(duì)氣候的潛在作用，這些信息指出需要分析這樣的放射產(chǎn)生的問題并且需要確認(rèn)來(lái)源和排水設(shè)備站點(diǎn)。這將基本上包括對(duì)此減少放射的方法并且將被合并到會(huì)員國(guó)的一套立法指南里。 建立的政治措施將根據(jù)他們的成本效益 ,潛在的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)后果進(jìn)行評(píng)估 . 根據(jù)一項(xiàng)較早的研究，主要焦點(diǎn)應(yīng)該是在甲烷放射，在 1990年農(nóng)業(yè)、廢物和能量的最大的貢獻(xiàn)占?xì)W共體甲烷放射量的 45,32和 23%，分別在那些顯著的區(qū)段 . 甲烷的主要來(lái)源是垃圾填埋放置的有機(jī)物的無(wú)氧發(fā)酵。(ii)在現(xiàn)有的垃圾填埋情況下，當(dāng)局應(yīng)該為甲烷放射的管理合并基礎(chǔ)設(shè)施改進(jìn)他們的技術(shù)容量和環(huán)境水平 。無(wú)論如何，核實(shí)是否有限制甲烷放射的其他方式和為它召開會(huì)議和能量評(píng)估而合并有效率的系統(tǒng)是有必要的 。(v)最后，會(huì)員國(guó)應(yīng)該開發(fā)對(duì)甲烷氣開發(fā)的經(jīng)濟(jì)刺激傾向，這將有利于垃圾填埋技術(shù)的利用和有機(jī)物數(shù)量的減少。這個(gè)決議肯定會(huì)員國(guó)應(yīng)該做存貨排氣和由他們的排水設(shè)備站點(diǎn)排除 的來(lái)源，并且講述減少這樣放射所采取的政策和全國(guó)章程因而促進(jìn)他們的總排除。然而確切的是需要減少和未處理的沼氣放射有在環(huán)境的負(fù)面地影響減到最小。這個(gè)表面積為 1984年開始運(yùn)行到 1999年結(jié)束。 使填滿垃圾的垃圾填埋場(chǎng)的密度變緊密 ,垃圾變緊密的速度是 Tm/。 1999年出于對(duì)緩解環(huán)境消極影響的考慮，垃圾填埋被封閉了。 同年由 INAGRA項(xiàng)目被執(zhí)行了 (屬于 CESPA3的公司 )。以 Cartuja氣象臺(tái)為標(biāo)準(zhǔn)城市的平均溫度是 1C，而在城市之外 10公里的機(jī)場(chǎng)氣象臺(tái)它是 . 格拉納達(dá)的溫度受內(nèi)華達(dá)山脈影響。平均每年溫度的熱量變化是很大的，共計(jì)差不多 201C。 區(qū)域的潛在蒸發(fā)量，由 Thornthwaite方法計(jì)算，在夏天數(shù)個(gè)月期間通常有一個(gè)氣流 的時(shí)期可達(dá)范圍從 700到 900毫米。在垃圾掩埋場(chǎng)沒有表面的帶水層或地下水。 垃圾的生產(chǎn)和特性 在垃圾填埋場(chǎng)的最大處理量期間，總共有 1,420,000Tm的垃圾進(jìn)入垃圾填埋場(chǎng)。表明從 1984年到 1999年期間有相當(dāng)數(shù)量的垃圾進(jìn)入了垃圾填埋場(chǎng)。 為了分析垃圾的宏觀構(gòu)成。 表 1 垃圾填埋場(chǎng)的宏觀構(gòu)成 沼氣理論上的生產(chǎn) /生產(chǎn)量的定量化 一些方法已經(jīng)用于估計(jì)在垃圾處置站點(diǎn) CH4放射。一些根據(jù)理論氣體出產(chǎn)量來(lái)估算，而另外一些使用優(yōu)先處理的動(dòng)能學(xué)式子 [2832]。基于垃圾的宏觀性和先前區(qū)段的下降數(shù)據(jù)，以及對(duì)從垃圾填埋場(chǎng)散發(fā)的氣體樣品的分析，由此假設(shè)出可能的垃圾的化學(xué)式 (參見表 2)。 40年的分解結(jié)果在表 3總結(jié)出來(lái)了。它是根據(jù)化學(xué)計(jì)量學(xué)演算出的假定數(shù)據(jù)， 但在實(shí)際垃圾填埋場(chǎng)的情況卻復(fù)雜的多。有些研究員使用根據(jù)預(yù)測(cè)出的知識(shí)構(gòu)成的等式或算法的模型來(lái)估算 [23]。 而且他們是基于領(lǐng)域測(cè)量上的研究 [29]. 在這種情況下，決心發(fā)展一個(gè)理論 實(shí)際混合的方法即 Tabasaran(1976) 運(yùn)動(dòng)模型[和后來(lái)的修正的韋伯 (1996)模型 30][31]. 這個(gè)方法在二個(gè)不同情況下允許每噸廢物的生產(chǎn)力曲線上下正常變化： (i)為快速地分解 23%的無(wú)機(jī)垃圾 (SDW)和 34%有機(jī)垃圾 (RDW)以及沼氣的生產(chǎn)和抽出而選取一個(gè)最佳的條件 。 如果用不同的參數(shù)設(shè)置來(lái)評(píng)估對(duì)比這二種情況。根據(jù)假設(shè)垃圾填埋氣體理論產(chǎn)生量。而且，根 據(jù)垃圾填埋場(chǎng)的開發(fā)系統(tǒng)和能量補(bǔ)救系統(tǒng) [34]，應(yīng)該使用甲烷修正系數(shù) (MCF)來(lái)使甲烷的最后的比例在 45%左右，這在其他研究方面都可以獲得 .[8,18,35]。沼氣在垃圾填埋場(chǎng)里作為可燃燒的氣體是以大約 4000kcal/Nm3的低卡值 (LCV)集中 (根據(jù)它的甲烷內(nèi)容 )，研究表明是在 3861kcal/N m3LCV之下。 沼氣單位 (Nm3/h) 能量單位 (KW) 圖 4. 2021– 圖 4是一個(gè)開發(fā)時(shí)期中可用的沼氣最大的開發(fā)潛能。設(shè)備將持續(xù)燃燒沼氣以達(dá)到高溫狀態(tài)。 在格拉納達(dá)的密封垃圾填埋場(chǎng)被認(rèn)為是產(chǎn)沼氣量相對(duì)比較高的垃圾填埋場(chǎng)，估計(jì)在250550 N m3/h。為此，一個(gè)活躍氣體匯集系統(tǒng)和排除系統(tǒng)發(fā)電的受控燃燒問題是必要的。以下內(nèi)容是描述使用基礎(chǔ)設(shè)施反氣化垃圾填埋氣體并且概述能量補(bǔ)救系統(tǒng)。它是最新技術(shù)與歐共體和西班牙立法的完全相符。根據(jù)這個(gè)設(shè)計(jì)計(jì)算總成本。 . 收集和抽出系統(tǒng) 氣體匯集系統(tǒng)包括 50口垂直的氣體提取井網(wǎng)絡(luò)，如圖 5所見，脫水單位，高密度聚乙烯氣體運(yùn)輸管道和閃光。氣體提取設(shè)備以吹風(fēng)機(jī)，在系統(tǒng)的吸壓力機(jī)為 LFG的提取。 . 能源可再生系統(tǒng) 為了保證總環(huán)境補(bǔ)救垃圾填埋站點(diǎn)，必要的氣體處理設(shè)備，例如閃光，管道和吹風(fēng)機(jī)，是根據(jù)最佳的氣體生產(chǎn)曲線計(jì)量。考慮到植物在 (60,000 h)中操作量是 8000 h/year，所以沼氣的流程容量低于 50%不應(yīng)該是引擎的最大設(shè)計(jì)流程。然而，發(fā)現(xiàn) 624千瓦的電子引擎能為 60,000h操作，而且無(wú)需在沼氣最佳或最壞情況下的 50%設(shè)計(jì)流程，這就是選擇的引擎種類。標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)濟(jì)下的 LFG電力生產(chǎn)技術(shù)費(fèi)用效益分析。M)費(fèi)用，以及煤炭稅和能源稅，還有個(gè)重要費(fèi)用成本是環(huán)境保護(hù)。 在進(jìn)行項(xiàng)目的收益計(jì)算時(shí)，應(yīng)該考慮到最好和最壞的情況，而且要包括分期償還款和開發(fā)費(fèi)用。 就這些經(jīng)濟(jì)上有利假設(shè)的最好和最壞的情況 (參見圖 6)，在 IRR上沒有很大區(qū)別。 圖 6. 3—7年開發(fā)期中的內(nèi)部資源回收率 . 5. 結(jié)論 經(jīng)驗(yàn)和理論設(shè)計(jì)模型是用 3861kcal/Nm3LCV產(chǎn)生的沼氣的容量估算 45%甲烷含量。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，在 7年的開發(fā)期間設(shè)備的經(jīng)濟(jì)能力為沼氣補(bǔ)救估計(jì)有 IRR 20%。此外，由 于它可增加再造能源來(lái)源的用途并且減少甲烷和二氧化碳產(chǎn)生的溫室效應(yīng) ,對(duì)于用沼氣作為燃料來(lái)源滿足環(huán)境要求。我們將會(huì)在這篇文章上闡述這些結(jié)果，并且將來(lái)能出版這篇文章。 rez Pe180。 sc, A180。 accepted 5 May 2021 Abstract Sanit