浅析城市生活垃圾填埋气体利用

【摘要】本文分析了当前我国中小城市垃圾填埋沼气利用情况，并对当前垃圾填埋沼气综合开发利用及未来发展趋势进行了科学论述。

【关键词】垃圾填埋；沼气综合利用；清洁能源

随着经济的发展以及人口不断向城市集中，城市生活垃圾对环境污染所带来的影响越来越突出，成为制约城市经济社会发展，影响城市人民群众生活质量的一个重要因素，也成为当今世界各国的城市所面临的棘手问题之一。

目前，国内外垃圾处理方式有垃圾填埋、垃圾堆肥、制造衍生燃料、焚烧等。其中最常用的为填埋和堆肥，处理量约占垃圾处理总量的90%以上。填埋就是经过科学的选址、严格的场地防护处理，使填埋的废弃物不再对周围环境造成污染。堆肥法是利用某些微生物的氧化分

解有机物的能力来处理可降解有机废物的一种方法。但是填埋和堆肥处置方式都会对环境产生很大的影响。在卫生填埋过程中，有机物在厌氧微生物的作用下分解， 会产生含有大量CH4和CO2的垃圾填埋气———沼气。如果没有相应的技术措施，则在填埋场里会产生压力，尤其在夏季，高温、高湿时产气加速，大量沼气可形成较高的内压，在填埋场的边缘处溢出，引发燃烧爆炸事故，从而导致严重的二次污染问题。

目前， 有20多个国家的270 多个垃圾填埋场安装了填埋沼气的回收利用安置，利用途径大致包括五种，第一种是直接燃烧产生蒸汽，用于生活或工业供热；第二种是通过内燃机发电，作为运输工具的动力燃料；第三种是用于CO2工业；第四种是用于制造甲醇的原料；第五种是经深度净化处理后用作管道煤气。其中发电、民用燃料和汽车燃料是3种最为普遍的利用方式。中小城市生活垃圾处理方式以简易填埋为主， 较少用到焚烧、堆肥等处理方式。且绝大部分城市垃圾填埋场都是简易型的，不符合国家垃圾填埋场建设标准，难以达到垃圾无害化处理的要求，无害化处理率极低。目前，我国中小城市现有垃圾填埋场中80%以上没有任何防渗措施；90%以上没有渗滤液收集、处理设施，已对周围地下水体、地表水体、土壤等造成严重污染。目前， 我国相当一部分中小城市已建设了生活垃圾无害化处理场。其中，大多数为卫生填埋场，约占80%；其它还有焚烧厂、堆肥场1座，无害化处理能力一般在300—500t/d，无害化处理量为9 万t/a。这些无害化垃圾处理场项目的建设和运行，虽加快了我国中小城市生活垃圾处理进程，但由于城市生活垃圾产生量，随着城市人口增长和城市的发展持续大幅度上升，加上历史欠账较多，我国中小城市生活垃圾处理设施建设仍不适应城市发展垃圾处理的需要。

“十一五”期间，河南省采取多种形式加快推进了城市生活垃圾无害化处理设施建设，投资33亿元陆续新建百座生活垃圾填埋场，目前已基本实现全省城市生活垃圾处置无害化、减量化、资源化。河南省城市生活垃圾无害化处理设施建设项目主要是卫生填埋场，有些还包括分选、堆肥、焚烧系统，以及相应数量的垃圾清运系统和转运系统，以满足转运能力的要求。其中，项城市生活垃圾填埋场日处理能力300t，预计可使用17年以上。项城市生活垃圾日产量约为300t，平均年增长率为10%。该垃圾填埋场投运行后，项城市的生活垃圾形成了一套减量化、资源化、无害化处理模式，无害化处理率由80%增至100%。但项城市生活垃圾填埋场在设计和施工中并未考虑垃圾填埋气的利用问题。按项城市年产垃圾13 万t 左右，其中90%用于填埋处理来计算，这些垃圾产生的甲烷量约4.5万m3。根据河南省城市生活垃圾产生量及处理现状，应制定河南省城市生活垃圾无害化处理设施建设规划，尽快出台垃圾填埋气综合利用强制性政策。综合利用生活垃圾填埋场填埋气，既可保障填埋场和周围

环境的安全，又能利用资源、回收能量，具有较好环境效益、社会效益和经济效益，符合国家相关产业政策规定。国家有关部委也应出台相关措施与方案，鼓励企业参与、进入城市垃圾处理领域，从事商业化运作，加强对填埋场气体的综合利用。但由于单纯的填埋气体发电或作为汽车燃料等投资较高，难有收益，所以一直以来政府和企业介入的积极性不高。政府部门需要从政策和市场规则上予以支持和保护，以加快城市生活垃圾无害化处理设施建设的步伐。城市政府应加大城市生活垃圾填埋场埋气综合利用技术的推行力度，增加科技投入。针对城市生活垃圾处理存在的关键技术问题，组织技术开发、示范和推广，不断提高城市生活垃圾无害化处理水平。一要重点研究垃圾综合处理技术路线，研究开发垃圾分拣和与处理工艺技术，充分回收生活垃圾中的可用资源，减少最终处置。二要适当引进国内外先进的垃圾处理技术、设备、人才和资金，促进垃圾无害化处理设施技术管理水平的提高。城市政府应拓宽资金筹措渠道，实现垃圾利用产业化。积极利用中央资金对城市生活垃圾无害化处理设施建设项目的支持，对从事生活垃圾综合利用的企业，实施财政贴息和税收优惠政策，一方面，引导加强填埋气的综合利用，另一方面，鼓励企业和民营资本进入该领域。依靠清洁能源发展机制提供的资金来弥补运营经费，通过CDM 项目获得部分资金援助和先进技术，提高市场竞争力；同时，提高清洁能源效率，降低生产成本。垃圾填埋气发电的减排成本和减排增量成本都较垃圾焚烧发电低，引资的可能性较大，具有较好的市场前景，应积极实引入，使垃圾处理企业获得资金支持，降低运营成本，步入良性循环。推进填埋场埋气综合利用，应坚持因地制宜、技术可行、设备可靠、适度规模、综合治理加利用的原则。发电、民用燃料和汽车燃料是利用填埋气最普遍的方式， 可以合理选择其中之一或适当组合发展。一是用于发电。对欲建或已建的垃圾填埋场的填埋气进行收集、净化，根据产气量的大小和发展趋势合理配置燃气发电机组。二是作为城市燃气。在填埋场附近有小村镇和居民区的情况下，将纯化后的填埋气提供给居民作为其生活燃气， 其技术装备可采用常规的城市煤气设备。我国已经有填埋沼气供民用的经验，基本上无技术障碍。三是作为汽车燃料。LFG经深度处理，将CO2含量降低至3%以下,并除去有害成分后，可以像天然气一样作为汽车燃料。

作者简介：曹子甲（1978-），男，籍贯：河南项城，学历：专科，职称：助理工程师，研究方向：城建方面，垃圾处理方面。