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生活垃圾填埋甲烷排放现状
温室效应漫画全世界城市生活垃圾:7.2亿t/a(中国1.5亿t/a),80%以上卫生填埋或简易堆放
填埋场产生CH4占全球释放总量的12%以上
我国填埋场产生的CH4量大约为万t/a,相当于1.7亿tCO2当量/a温室效应,约占全球填埋场甲烷排放量的20%
生活垃圾填埋场甲烷温室气体必生活垃圾填埋场温室气体减排与控制存在的问题
生活垃圾填埋场温室气体排放过程存在不确定性
填埋气体中硅氧烷等杂质严重影响高值化利用
绝大多数填埋场未安装填埋气体收集系统;绝大部分温室气体直排大气
填埋气体导排、处理及利用
1.填埋气体导排处理和利用的意义
1)填埋气体具有易燃易爆性
2)填埋气体具有毒性
3)甲烷和二氧化碳均是温室气体
4)甲烷是一种能源
2.填埋气体产生量预测
1)气体产生机理
2)产气速率模型
3)产气量估算
3.气体主动导排
在填埋场内铺设一些垂直的或水平的导气井和盲沟,用管道将这些导气井和盲沟连接至抽气设备,利用抽气设备对导气井和盲沟抽气,将填埋场内的填埋气体抽出来
4.被动导排
不用机械抽气设备,填埋气体依靠自身的压力沿导排井和盲沟排向填埋场外
5.垂直气体导排井
6.水平气体导排盲沟
填埋场沼气产气曲线示意图填埋场沼气管竖向管道设计图
填埋场沼气管横向管道设计图中大型填埋场产气高峰期、甲烷无法收集中大型填埋场产气高峰期
甲烷无法收集利用或产气高峰前后期
产生通量及其影响因数
甲烷无收集利用价值的小型填埋场或简易堆场
填埋气体的收集利用
燃气内燃机发电
燃气轮机发电
填埋气体作为燃料的蒸汽轮机发电
填埋气体用于锅炉燃料
用于民用或工业燃气
生产压缩天然气
生活垃圾降解过程与温室气体释放时间
生活垃圾中有机无机复合量、有机质、TOC、腐殖质提取液分子量分布和分散度等与填埋时间的定量关系
生活填埋场渗滤液污染物浓度与填埋时间的定量关系
图不同年份生活垃圾有机质及TOC含填埋场封场8-15年后,可降解生活垃圾转化为稳定的矿化垃圾,垃圾本身产生的温室气体可忽略
填埋场封场32年后,渗滤液自身产生的温室气体可忽略
可得:我国生活垃圾卫生填埋场,甲烷控制主要在填埋伊始至封场后的10-15年之内,封场32年后即可终止。
国产内燃机发电机组、燃气锅炉和封闭式火炬,对甲烷的燃烧燃烧率均达到了99%以上。