垃圾填埋气回收利用在我国的实践.doc

垃圾填埋气回收利用在我国的实践 来源：中国环保产业更新时间：08-8-19 10:19 摘要:文章结合我国生活垃圾的主要特点，分析了国内垃圾填埋气体产生的特点，对填埋气体利用的参数选择提出建议；回顾了我国垃圾填埋气利用项目和政策的发展历程，分析了国内垃圾填埋气体回收利用的实践和动态；结合清洁发展机制（CDM）的实施，分析了我国开展填埋气CDM项目存在的问题和障碍，并提出了相应建议。 关键词:垃圾填埋气;回收利用;清洁发展机制（CDM） 21世纪的今天，人类正面临着严重的环境问题。其中一个重要的问题就是温室气体排放日益增加，全球变暖趋势不断加快。为了应对这一趋势，联合国气候变化框架公约的第三次缔约方大会（COP3） 通过了京都议定书。另一个严重的环境问题是日益增长的垃圾带来的管理与处理的困扰，2004年仅我国城市生活垃圾的产生量就达到1.55亿吨，较2000年增长30%，较1990年增长130%。如何管理、处理好如此大量的垃圾，是一个棘手的问题。 上述两个问题实际上有着较密切的联系，其中一个重要的体现就是垃圾填埋副产物之一的填埋气是一种温室效应很强的气体，其主要由CH4、CO2组成。CH4作为一种主要的温室气体，其所造成的温室效应是CO2的21倍。据调查，在美国和德国等一些发达国家，垃圾填埋场已经成为温室气体的第一大排放源。 填埋气也是一种可再生能源，其热值约为天然气的一半，是一种很好的清洁能源。截至2005年，美国有395个填埋气利用项目，2005年这些运行的项目的减排量相当于19×1012吨碳当量，另外还有140个项目正在或准备建设。 我国对垃圾填埋气的回收和利用具有双重意义。一方面是保护环境、履行国际公约、满足减排温室气体的需要；另一方面是回收利用能源，这在能源日益紧张、大力提倡节约型社会的今日显得尤为重要。 1 我国生活垃圾填埋气体的产生特征 目前，我国80%以上的城市生活垃圾都是采用填埋处理，并且卫生填埋将在很长一段时间内作为城市生活垃圾处理的主要方式和最终手段，因此垃圾填埋气的回收利用具有广阔的前景。 1.1 生活垃圾成分特点 我国生活垃圾成分与发达国家和地区的生活垃圾成分相比，有较大的区别，表1列出了我国生活垃圾成分和国外生活垃圾成分的对比。 表1 我国和国外的生活垃圾成分比较 来源与说明：a.2000年全国67个城市的统计平均值；b.USEPA530-R-03-011 Municipal Solid Waste in the United States：2001 Facts and Figures； c./comm/environment/waste/index.htm；d.统计在庭院垃圾中；e.《促进中国城市垃圾填埋气体收集利用国家行动方案附录文件》；f.深圳市环境卫生设施总体规划。 由表1可以看出，我国生活垃圾成分和发达国家生活垃圾的最大区别表现在：我国垃圾中的食品等易降解垃圾的含量很高，通常在50%左右，甚至更高，而发达国家只有20%左右；我国垃圾中纸张含量相对较少，纸张是降解速度居中的有机物。同时我国垃圾的含水率相对较大，含水率一般为40%～60%，而发达国家则在30%左右；我国垃圾C/N较低，约为20∶1，国外垃圾C/N在50∶1左右，而实践证明20～30的C/N值对厌氧发酵最为有利。 由于我国垃圾成分的特点，导致了垃圾在填埋过程中具有产气速率较快，并能迅速到达产气高峰，然后快速下降的特点。国内的许多研究已经证实了这一点。 1.2 产气规律的确定 对填埋气体进行回收利用，需要先确定气体回收利用的经济效益、利用规模和方案，必须充分了解填埋场气体产生规律。因此，研究填埋场气体的产生量、产生速率和压力分布等基本参数，是控制填埋场气体无组织释放，进行回收利用的关键。 确定填埋场的产气量和产气速率的方法主要有三种：现场抽气、实验室模拟、模型估算。 （1）现场抽气 从理论上讲，现场抽气能够真实反映填埋场中实际的气体产生情况，但现场抽气受到很多条件的影响，如防渗层与覆盖层的完善程度、抽气效率等，同时从填埋气产生的漫长过程来看，现场抽气只是这个过程中的一个时间点，而全程抽气数据很难获得。 （2）实验室模拟 实验室模拟较难真实地反映实际填埋场的垃圾降解情况，实际上大多数实验室模拟得出的产气数据往往小于填埋场的实际数据，这主要是由于边界条件有很大的区别、实验室中产甲烷环境较难建立等原因。 （3）模型估算 模型估算克服了现场抽气的时间限制的缺点，能预测未来多年的填埋气产生情况，应用简单易行，如目前国内应用较多的Scholl Canyon模型。但是参数的选取经常与实际情况相差±100%。因此，参数的选择至关重要，建议在确定填埋场的产气量和产气速率的时候，最好能用抽气试验的数据对模型的参数值进行调整。 填埋气的预测模型有很多