固体废物卫生土地填埋.ppt

渗滤液处理工艺----物化法、生物法、土地法 物 化 法 生 物 法 土地处理 Marticorena经验模型 卫生填埋技术发展趋势 9.6.5　LFG净化与利用 LFG的利用 燃料 发电、产热 民用燃气 化工原料 合成 LFG的净化 脱水 脱CO2 脱H2S 脱O2 脱N2 （1）脱水 填埋场中的填埋气体温度较高，水蒸气接近饱和，压力略高于大气压。当气体被抽吸到收集站后，再填埋气体输送和利用前必须进行脱水处理，脱水过程中还伴随着CO2和 H2S的去除，同时脱水后的填埋气的热值提高10％左右。 一般采用冷凝器、沉降器、旋风分离或过滤器等物理单元来除掉气体中的水分和颗粒。还可以通过分子筛吸附、低温冷冻、脱水剂三甘二醇等进行脱水，使填埋气体中水分含小于后续操作条件的露点以下。 甲烷、二氧化碳、氮气和氧气是填埋气体中四种最主要的组分，其中甲烷和二氧化碳占了填埋气体体积百分比的90%以上，在填埋气体的利用中高浓度甲烷产品气填埋气体提纯的主要目标，因此填埋气体的提纯是甲烷、二氧化碳、氮气和氧气的混合气体分离研究，而关键则是甲烷和二氧化碳的气体分离。 （2）硫化氢 填埋过程中，如果垃圾中含有石膏板之类的建筑材料和含有硫酸盐污泥时，填埋气体中的硫化氢会大量增加。脱硫技术主要有湿式净化工艺和吸附工艺两大类，包括催化净化法，链烷醇胺选择净化法，碱液净化法，活性碳吸附和海绵铁吸附法。 （3）二氧化碳和氮气 通常LFG的利用要除去二氧化碳提高LFG的热值，目前的分离方法有：吸收分离、吸附分离和膜分离。 ①吸收法 气体吸收分离是将气体混合物中一种或多种气体溶解于液体从而达到气体分离的过程，它是化学工业中应用相当普遍的一种单元操作。主要常见于气体混合物中CO2，H2S，HCL，HF，SO2和NO2等杂质气体的去除。气体吸收过程可以大致分为物理吸收及化学吸收。 甲烷与二氧化碳吸收分离净化中采用甲乙醇胺（MEA）或N－甲基二乙醇胺（MDEA）溶液作CO2的吸收剂，产品气中CO2含量小于5%以下，CH4含量增高到80%以上，当气液比为1：3时，其工艺CO2去除率95%，甲烷回收率为90～95%，产品气中CH4含量80%，在发酵沼气及天然气净化中该工艺已经被成功应用。 ②吸附法 吸附分离是指通过将气体与多孔固相接触是一种或几种气体分子与固相表面生成键，并附着在固相而实现气体分离的化工过程。常用的吸附剂一般包括沸石、活性炭、硅胶和碳分子筛（CMS）等，根据吸附后吸附剂再生方法的不同吸附分离可以分为两类：变温吸附和变压吸附。在变温吸附中，吸附剂通过加热实现再生，而变压吸附是目前发展较快的气体吸附分离方法，它通过降低压力来实现吸附剂的再生。由于变温吸附需要加热，因此其能耗较多，而且完成一个循环的时间较长，一般应用于小规模的工业应用，相反变压循环则具有循环时间短，产量大等优点而在空分制氮、天然气净化等方面得到了广泛的应用。 填埋气体变压吸附分离与吸收分离比较 ～90%　 98% 甲烷回收率 　 未检出 1~1.5g/m3 C2 　 5mg氯/m3 15~40mg氯/m3 卤烃 　 0.1mg/m3 0~176mg/m3 H2S 0.54 —— 0.1~0.3 0.1 0~0.5 O2 1.71 —— 1.7 11.2 1~7.5 N2 3.48 36.85 95.2 2.1 38~41 CO2 94.31 59.8 3.1 85.7 53~58 CH4 产气浓度% 进气浓度% 废气浓度% 产气浓度% 进气浓度% 吸收分离 变压吸附 方法 项目 注：表中变压吸附的结果为美国Dutch填埋场的中试工厂实验结果， 吸收分离为沼气的净化分离实验结果。 ③膜分离法 膜分离技术是利用膜对混合物各组分选择渗透性能的差异，来实现分离、提纯或浓缩的新型分离技术。组分通过膜的渗透能力取决于分子本身的大小与形状，分子的物理、化学性质，分离膜的物理化学性质以及渗透组分与分离膜的相互作用关系。 利用膜的对CO2、CH4的不同渗透性来实现CO2与CH4分离，Boustany等人(1982)和Chern等人(1985)分别对CO2/CH4混合气进行了膜分离实验。美国在Los Angeles的Puente Hill填埋场制汽车清洁燃料的示范工程中采用了UEP公司的分离膜，应用实践证明膜技术用于CO2与CH4分离基本上是成功的，其产气中CH4含量可达96%，但膜分离过程需要在1.7～5.5MPa的高压力下完成，其CH4