淺析城市生活垃圾填埋氣體利用

【摘 要】本文分析了當前我國中小城市垃圾填埋沼氣利用情況，并對當前垃圾填埋沼氣綜合開發利用及未來發展趨勢進行了科學論述。

【關鍵詞】垃圾填埋；沼氣綜合利用；清潔能源

隨著經濟的發展以及人口不斷向城市集中，城市生活垃圾對環境污染所帶來的影響越來越突出，成為制約城市經濟社會發展，影響城市人民群眾生活質量的一個重要因素，也成為當今世界各國的城市所面臨的棘手問題之一。

目前，國內外垃圾處理方式有垃圾填埋、垃圾堆肥、制造衍生燃料、焚燒等。其中最常用的為填埋和堆肥，處理量約占垃圾處理總量的90%以上。填埋就是經過科學的選址、嚴格的場地防護處理，使填埋的廢棄物不再對周圍環境造成污染。堆肥法是利用某些微生物的氧化分解有機物的能力來處理可降解有機廢物的一種方法。但是填埋和堆肥處置方式都會對環境產生很大的影響。在衛生填埋過程中，有機物在厭氧微生物的作用下分解，會產生含有大量CH4和CO2的垃圾填埋氣——沼氣。如果沒有相應的技術措施，則在填埋場里會產生壓力，尤其在夏季，高溫、高濕時產氣加速，大量沼氣可形成較高的內壓，在填埋場的邊緣處溢出，引發燃燒爆炸事故，從而導致嚴重的二次污染問題。

目前，有20多個國家的270多個垃圾填埋場安裝了填埋沼氣的回收利用安置，利用途徑大致包括五種，第一種是直接燃燒產生蒸汽，用于生活或工業供熱；第二種是通過內燃機發電，作為運輸工具的動力燃料；第三種是用于CO2工業；第四種是用于制造甲醇的原料；第五種是經深度凈化處理后用作管道煤氣。其中發電、民用燃料和汽車燃料是3種最為普遍的利用方式。

中小城市生活垃圾處理方式以簡易填埋為主，較少用到焚燒、堆肥等處理方式。且絕大部分城市垃圾填埋場都是簡易型的，不符合國家垃圾填埋場建設標準，難以達到垃圾無害化處理的要求，無害化處理率極低。目前，我國中小城市現有垃圾填埋場中80%以上沒有任何防滲措施；90%以上沒有滲濾液收集、處理設施，已對周圍地下水體、地表水體、土壤等造成嚴重污染。

目前，我國相當一部分中小城市已建設了生活垃圾無害化處理場。其中，大多數為衛生填埋場，約占80%；其它還有焚燒廠、堆肥場1座，無害化處理能力一般在300—500t/d，無害化處理量為9萬t/a。這些無害化垃圾處理場項目的建設和運行，雖加快了我國中小城市生活垃圾處理進程，但由于城市生活垃圾產生量，隨著城市人口增長和城市的發展持續大幅度上升，加上歷史欠賬較多，我國中小城市生活垃圾處理設施建設仍不適應城市發展垃圾處理的需要。

“十一五”期間，河南省采取多種形式加快推進了城市生活垃圾無害化處理設施建設，投資33億元陸續新建百座生活垃圾填埋場，目前已基本實現全省城市生活垃圾處置無害化、減量化、資源化。河南省城市生活垃圾無害化處理設施建設項目主要是衛生填埋場，有些還包括分選、堆肥、焚燒系統，以及相應數量的垃圾清運系統和轉運系統，以滿足轉運能力的要求。其中，項城市生活垃圾填埋場日處理能力300t，預計可使用17年以上。項城市生活垃圾日產量約為300t，平均年增長率為10%。該垃圾填埋場投運行后，項城市的生活垃圾形成了一套減量化、資源化、無害化處理模式，無害化處理率由80%增至100%。但項城市生活垃圾填埋場在設計和施工中并未考慮垃圾填埋氣的利用問題。按項城市年產垃圾13萬t左右，其中90%用于填埋處理來計算，這些垃圾產生的甲烷量約4.5萬m3。

根據河南省城市生活垃圾產生量及處理現狀，應制定河南省城市生活垃圾無害化處理設施建設規劃，盡快出臺垃圾填埋氣綜合利用強制性政策。綜合利用生活垃圾填埋場填埋氣，既可保障填埋場和周圍環境的安全，又能利用資源、回收能量，具有較好環境效益、社會效益和經濟效益，符合國家相關產業政策規定。國家有關部委也應出臺相關措施與方案，鼓勵企業參與、進入城市垃圾處理領域，從事商業化運作，加強對填埋場氣體的綜合利用。但由于單純的填埋氣體發電或作為汽車燃料等投資較高，難有收益，所以一直以來政府和企業介入的積極性不高。政府部門需要從政策和市場規則上予以支持和保護，以加快城市生活垃圾無害化處理設施建設的步伐。

城市政府應加大城市生活垃圾填埋場埋氣綜合利用技術的推行力度，增加科技投入。針對城市生活垃圾處理存在的關鍵技術問題，組織技術開發、示范和推廣，不斷提高城市生活垃圾無害化處理水平。一要重點研究垃圾綜合處理技術路線，研究開發垃圾分揀和與處理工藝技術，充分回收生活垃圾中的可用資源，減少最終處置。二要適當引進國內外先進的垃圾處理技術、設備、人才和資金，促進垃圾無害化處

理設施技術管理水平的提高。

城市政府應拓寬資金籌措渠道，實現垃圾利用產業化。積極利用中央資金對城市生活垃圾無害化處理設施建設項目的支持，對從事生活垃圾綜合利用的企業，實施財政貼息和稅收優惠政策，一方面，引導加強填埋氣的綜合利用，另一方面，鼓勵企業和民營資本進入該領域。依靠清潔能源發展機制提供的資金來彌補運營經費，通過CDM項目獲得部分資金援助和先進技術，提高市場競爭力；同時，提高清潔能源效率，降低生產成本。垃圾填埋氣發電的減排成本和減排增量成本都較垃圾焚燒發電低，引資的可能性較大，具有較好的市場前景，應積極實施引入，使垃圾處理企業獲得資金支持，降低運營成本，步入良性循環。

推進填埋場埋氣綜合利用，應堅持因地制宜、技術可行、設備可靠、適度規模、綜合治理加利用的原則。發電、民用燃料和汽車燃料是利用填埋氣最普遍的方式，可以合理選擇其中之一或適當組合發展。一是用于發電。對欲建或已建的垃圾填埋場的填埋氣進行收集、凈化，根據產氣量的大小和發展趨勢合理配置燃氣發電機組。二是作為城市燃氣。在填埋場附近有小村鎮和居民區的情況下，將純化后的填埋氣提供給居民作為其生活燃氣，其技術裝備可采用常規的城市煤氣設備。我國已經有填埋沼氣供民用的經驗，基本上無技術障礙。三是作為汽車燃料。LFG經深度處理，將CO2含量降低至3%以下，并除去有害成分后，可以像天然氣一樣作為汽車燃料。

作者簡介：曹子甲（1978-），男，籍貫：河南項城，學歷：專科，職稱：助理工程師，研究方向：城建方面，垃圾處理方面。