垃圾填埋场沼气的收集与利用项目

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1、垃圾填埋场沼气的收集与利用项目可行性分析我国是世界上城市垃圾产量最高的国家，每年城市生活垃圾产量已超出1.4亿多吨，占全世界总量的1/4以上，且每年还在以8-10%的速度增长。日益严重的生活垃圾对城市环境的污染势必成为政府高度重视和解决的重大社会问题。而随着城市环境卫生状况和管理方式的变化，我国城市生活垃圾管理方式也正在从单纯的末端处理向源头治理和综合管理的方向发展。近年来，通过国家拨款和地方政府筹资，各地相继建造了不少垃圾填埋场，将随处可见的城市生活垃圾统一收集到一起处理。使城区卫生状况得到改善，环境污染得到了有效解决。但垃圾在填埋处置过程中所产生的大量沼气却

2、很少收集和利用，既造成了对空气的第二次污染，同时又浪费了宝贵的能源资源。因此，随着人们环保意识的提高和垃圾收集工作的试行和推广，采用填埋发酵降解和沼气技术工艺相结合的方法处理城市有机生活垃圾是将城市垃圾无害化处理和资源化利用的有效途径。1、国内外垃圾填埋与沼气技术的应用状况1.1国外利用状况厌氧消化产生沼气的现象早已为人们所知，其应用也已有100多年的历史。进入20世纪以来，科学家分离出来产甲烷的厌氧细菌，进一步揭示出了有机物厌氧消化产生沼气的微生物学机理。1896年，英国建起了一座处理生活污水污泥的厌氧消化池，所产沼气用作一条街道的照明燃料；1906年印度建造

3、了利用人粪生产沼气的沼气池。随着工艺的进步与发展，厌氧消化工艺被应用于畜牧业和农产品加工废料的处理，并逐渐在高浓度有机废水的处理上得到广泛应用。但将其应用于固体废物的处理，尤其是对有机生活垃圾的处理的历史并不长。由于对城市垃圾采用填埋与沼气收集利用相结合的工艺技术不仅可以减轻其对环境的污染，而且可以回收利用能源，创造财富，变废为宝。因此世界上许多国家如美国、英国早在20世纪70年代就开始了对垃圾填埋产生的气体进行研究，到20世纪80年代初便开始利用填埋气。近些年来，随着环境变迁和温室效应的加剧、石油价格的上涨以及能源危机的加剧，采用填埋与沼气技术处理城市垃圾更加

4、引起各国的重视。美国对垃圾填埋沼气的利用速度发展较快，从1982~1990年，利用沼气的填埋场就由16个发展到244个。美国对填埋沼气的利用主要集中在发电上，也有部分将填埋沼气转化为管道天然气。据估算，美国全国天然气消费量的1%可以被填埋气体中的甲烷所代替，全国约有1000个填埋场适合开展填埋气体的利用，每年可产生570亿m3的沼气，如果全部加以利用相当于4~5亿美元的价值。早在1990年前，欧盟垃圾填埋场的沼气利用项目就有175个。欧洲对填埋沼气的利用方式以转换为热能和发电为主。欧洲第一个完全使用垃圾填埋场沼气发电的工厂建于1987年。至1995年底，英国共建

5、成33个商业性填埋气体利用项目，另有20个项目正在规划和建设中，其发电装机总容量约为190MW。据估计，英国可利用的垃圾填埋场沼气总能源价值相当于500~600MW。德国垃圾填埋场沼气的主要利用方式是通过内燃机发电和直接燃烧供热，到1991年，295个正在运行的城市垃圾填埋场中有32%的填埋场拥有气体利用设备。从1996年起，荷兰垃圾填埋沼气的利用量为1.15亿m3，其中约1000万m3用于直接燃烧以供热，约1000万m3经过加工提纯处理用作机动车燃料，大部分（约8000万m3）用于25个发电机组发电，其发电量为150MW，可满足约5万个荷兰家庭用电。此外，热电

6、联产机组用沼气生产供热31MW。在荷兰，1t垃圾在20年中可产生200m3沼气，发电成本为0.03~0.05美元/度，上网售价为0.05~0.07美元/度。拉丁美洲自1977年以来，已完成5个填埋场沼气利用项目，使拉丁美洲在发展中国家中居于领先地位，其填埋沼气经过净化后主要用于厨房、照明、机动车燃料和管道煤气，年利用量约为2.17亿m3。近年来，在可持续发展原则指导下，欧洲国家纷纷立法，限制有机垃圾进入卫生填埋场。在德国，2005年以后，有机物含量高于5%的垃圾即被禁止直接进入垃圾卫生填埋场。这种情况下，有机垃圾的处理和利用成为一个迫切的问题。由于堆肥存在这样那

7、样的问题，人们不断探讨有机垃圾处理和利用的新技术新方法。近十年来，有机垃圾厌氧消化系统在德国、瑞士、奥地利、芬兰、瑞典等国家迅速发展。日本荏原公司也从欧洲引进技术，在日本建设了首座厌氧消化示范工程。由此可见，有机垃圾的厌氧消化处理已成为国际上有机垃圾处理的一种新的趋势。1.2国内利用状况我国对城市垃圾填埋制取沼气的技术研究起步较晚，起初只进行了一些实验性研究。1997年，国家环保总局在南京、鞍山和马鞍山三城市启动了“促进中国城市垃圾填埋沼气收集利用”项目。此后，南京市成功实现了填埋气体收集发电的目标。鞍山市“收集甲烷用于汽车燃料”的项目，马鞍山市“收集甲烷用于焚

8、烧医院有毒有害废物”的项