垃圾填埋场气体的收集与处理.doc

垃圾填埋场气体的收集与处理* 李　霞　　顾建良　　　　　　　　　　　　 杨安辉(深圳市市政工程设计院，深圳 518028)　　　 (深圳市燃气集团) 摘要　就垃圾填埋场可燃气体的产生、气体的成分及浓度、气体收集的重要性、产气量的估算方法以及气体的收集系统、气体的处理方法进行了详细论述。为今后垃圾填埋场的设计、施工提供依据，为垃圾填埋场运行及封场后气体的处理提供参考。关键词　垃圾填埋场　可燃气收集　垃圾处理中图分类号　TU996 1　概　　述 　　随着我国经济的不断发展，许多城市都在向国际化大都市迈进，在经济高速发展的同时，环境也越来越引起人们的关注和重视，创造一个整洁、优美的工作环境和生活环境是一个现代化城市的重要标志之一。　　垃圾是伴随着人类的生产、生活而产生的，随着工业化和城市化的推进，城市人民的物质文化水平日益提高，垃圾的产量和成份也迅速增加和变化。在当今世界上，处理垃圾的难度越来越大，给城市的发展和管理带来了新的困难，直接或间接地影响着生态环境，对居民的健康和生存构成了严重威协，在工业发达国家(如日本)，人均垃圾产量每天已达2.5 左右，即使是发展中国家(如中国深圳)，人均垃圾产量每天也达0.7～1.2 ，一座百万人口城市每天要产生上千吨垃圾，其处理难度是可想而知的。　　我国城市垃圾的处理方法目前还比较落后，其主要方法是填埋，约占整个垃圾处理方法的95%以上，焚烧仅占很少部分，且仅在少数几个城市实行(如深圳市)。因此，垃圾填埋场可能产生的污染问题、爆炸问题应引起我们足够的重视，目前，我国所采用的填埋方法基本上是随意堆放的方法，未经无害化处理。在填埋过程中，由于厌氧分解产生大量的甲烷气体，如果不加以收集处理就会发出臭味并可能产生火灾危险。　　本文着重对垃圾填埋场气体的收集系统及处理系统进行论述，以解决垃圾填埋场在封场后可能发生的火灾危险。 2　填埋场气体的产生 　　城市生活垃圾包括居民家庭、道路清扫(包括果皮箱收集)、商业营业垃圾(包括菜场垃圾)、企事业单位(包括机关、学校、医院)、以及露天公共场所等产生的垃圾，亦有一部分工业垃圾和建筑垃圾混杂其中。因此在投入填埋场的垃圾中，含有相当丰富的有机物质。通常，家庭垃圾中，含有马铃薯皮、水果皮、食物残渣、菜叶、纸张、毛皮等有机物。庭院垃圾中也含有一定数量的有机物质。　　垃圾一旦进入填埋场，微生物的分解过程就开始了。第一步是好氧分解，消耗填埋场中的氧气，产生大量的热。第二步进行厌氧分解，产生沼气，其组成见表1。　　作为垃圾本身的生物厌氧降解过程，其最终产物主要是CO2和CH4。垃圾被填埋的初期，有机物分解产生的废气主要是CO2，经过一段时间以后，气体中的甲烷成分逐渐上升，产气高峰一般要在垃圾填埋3～5年之后才出现，而废气中CH4含量较高时会引起爆炸(空气中CH4的爆炸极限范围是5～15 V%。因此，做好填埋场气体的收集处理是一项很重要的工作。气体成分和浓度随填埋年限和垃圾成分的不同而变化。其主要成分随时间的变化见表2。 表1　填埋场内气体成分与浓度 气体名称 分子式 浓　　度 甲烷 CH4 0～85 V% 二氧化碳 CO2 0～85 V% 一氧化碳 CO 2.8 V% 氨 NH3 0～0.35×10-6 氢 H2 0～3.6 V% 氧 O2 0～31.6 V% 氮 N2 0～82.5 V% 硫化氢 H2S 0～75 V% ACETA CH3CHO 150×10-6 ACETO C2H6CO 100×10-6 苯 C6H6 0.08 V% 氩 Ar 0.01 V% HEPTA C7H16 0.45 V% 甲苯 C6H5CH3 0.09 V% 表2　垃圾处理场废气主要成分变化 完工时间(月) 0～3 3～6 6～12 12～18 18～24 24～30 30～36 36～42 42～48 CH4 V% 5 21 29 40 46 47 51 47 48 CO2 V% 88 74 65 52 52 51 46 50 50 N2 V% 5.2 3.0 0.4 1.0 0.4 0.2 1.3 0.9 0.4 3　深圳垃圾填埋场 　　深圳市玉龙坑垃圾填埋场是市区垃圾处理的最终消纳场所，占地面积6.12 公顷，该填埋场建于1980年，投入运行时为裸堆，后经扩建并增设了排气管、排洪沟等设施，进行 了垃圾的碾压和覆土，于1984年正式启用，成为一个准卫生填埋场，目前，容量已接近饱和，年底即将封场。该垃圾场位于一个山谷地带，四周地势较高，产生的沼气不易很快扩散，而且易燃、易爆、有毒的气体长期自然排放，不仅存在着严重的环境污染，而且还存在着爆炸的危险。玉龙坑垃圾填埋场由于设计没有安装排气管，垃圾填埋后，所产生的气