生活垃圾填埋氣監測分析與利用途徑
近年來,隨著我國城市垃圾狀況和管理方式的變化,我國相繼建設了不少大型的垃圾衛生填埋場。填埋是現階段我國城市生活垃圾處理的最主要的方式,但由于填埋氣體產量的顯著增加,填埋氣體給環境帶來的影響也日益突出,主要表現在對周圍大氣質量的影響、對生態環境產生的影響、對人體健康的影響以及引發爆炸等環境影響。因此, 對填埋氣體的控制及利用的研究非常必要。
目前,國外對填埋氣成份、產量及產氣速率方面的研究主要采取模型估算、實驗模擬和現場測試( 包括小范圍中試和實際填埋場測試)。
國外對填埋產氣量進行現場測試的方法是:在填埋場中鉆井或開溝,從其中抽氣, 測定填埋氣體產氣量和組成,通過安裝壓力探頭,確定抽氣的影響范圍,從而得出產生所得氣體的垃圾總量,算出單位重量垃圾在單位時間內的產氣量。
應該說,現場測試的數據最能反映實際填埋場的產氣情況,最具有參考價值。現場測試通常用來測定填埋場的產氣速率,用它來確定總產氣量有一定困難,主要因為垃圾產氣周期持續時間較長,很難測定整個過程的產氣情況。在一些新建的有氣體收排裝置的填埋場,從開始填埋就進行產氣過程的監測,這些填埋場整個產氣周期的數據具有很高的參考價值。
目前世界上共有 20 多個國家的 500 多個垃圾填埋場安裝了填埋氣體的回收利用裝置,利用途徑包括: 直接燃燒獲取熱量或通過燃燒產生蒸汽用于生活或工業供熱;通過燃氣內燃機發電;作為運輸工具的動力燃料; 經脫水凈化處理后用作管道煤氣;用于 CO2 工業;另外還可用于制造甲醇的原料或用于垃圾填埋場本身滲濾液的蒸發處理等。其中發電、民用燃料和汽車燃料是三種最為普遍的利用方式。國外的垃圾填埋技術和填埋氣體發電技術比較成熟,有現成的沼氣內燃發電機成套設備,設備運行也經實踐檢驗比較可靠。
隨著我國對垃圾衛生填埋方面的要求,國內的科研工作者也做了大量的有關填埋氣排放的研究和實驗工作。余國泰 (1997)對我國46個大中城市的垃圾產生狀況進行了統計,并根據 IPCC 推薦的公式估算了上述城市的甲烷排放量。在國家環保局頒布的《中國垃圾填埋氣體回收利用國家行動方案》中對我國垃圾填埋氣的總排放量進行了估算。浙江大學的徐新華等(1997)也利用 IPCC 的公式對浙江全省的甲烷排放進行了計算。香港理工大學的陳魯言等(1997)對佛山市和香港的兩個垃圾填埋場的產氣情況進行了實地的檢測, 并初步分析了產氣量與溫度、垃圾成分、濕度等的關系。
目前,國內衛生填埋場的規劃、設計、建設、運行和管理嚴格按照《城市生活垃圾衛 生填埋技術標準》、《生活垃圾填埋污染控制標準》和《生活垃圾填埋場環境監測技術標準》要求執行。對填埋氣的監測方面在《生活垃圾填埋場環境監測技術標準》中已做出明確要求。據統計,我國只有部分大城市建設較規范的衛生填埋場,填埋氣已被收集利用的填埋場只對導氣系統總排氣口進行了監測,未利用的填埋場僅對場區大氣環境進行常規監測,而填埋氣體組份含量監測及相關數據仍是空白。
(滿國紅,沈陽市環境衛生工程設計研究院,科技成果縱橫,2007/3)
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