城市生活垃圾填埋場對環(huán)境污染及沼氣發(fā)電技術的探討

摘要：本文從城市生活垃圾填埋對環(huán)境的影響為切入點探討沼氣發(fā)電技術，旨在為城市生活垃圾的處理提供參考。

關鍵詞：生活垃圾；環(huán)境污染；沼氣發(fā)電

中圖分類號：X705 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2018）05-0103-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.05.061

Abstract： This article discusses the biogas power generation technology from the perspective of the impact of domestic waste landfill on the environment and provides a reference for the treatment of municipal solid waste.

Keywords： Domestic waste， Environmental pollution， Biogas power generation

1 垃圾堆填區(qū)運作概述

大多數(shù)中小城市生活垃圾直接開溝堆放，不僅占用了大量土地資源，對生態(tài)環(huán)境也有影響。尤其是滲濾液，因為沒有必要的收集和集中凈化處理，對環(huán)境造成污染 [1]。

垃圾填埋處理也有不好的地方。首先，對地面的需求很大，選址很困難。其次，生態(tài)環(huán)境再一次受到污染。垃圾填埋場的處置不當，滲濾液和沼氣會對周圍地區(qū)造成嚴重污染。在垃圾填埋作業(yè)中可以采用以下措施來優(yōu)化垃圾填埋場的作業(yè)管理：

（1）增加堆填區(qū)的高度可減少土地的使用。

（2）利用新材料和技術，加強垃圾填埋場的處理水平，解決污染問題。

（3）在垃圾處理前，應設置垃圾滲濾液回收管和沼氣管道，提高垃圾填埋氣體的提取效率。

（4）創(chuàng)造厭氧環(huán)境，增加存儲容量。及時覆蓋土壤，防止空氣進入，防止好氧反應的發(fā)生。 抽水容量的控制是維持厭氧環(huán)境的重要因素。過量的抽水會使厭氧環(huán)境失去平衡，讓厭氧反應減弱。

（5）建立防洪系統(tǒng)。應設置滲濾污水處理系統(tǒng)，使?jié)B濾液能夠順利排出，及時處理。

2 沼氣發(fā)電技術的進展

沼氣燃燒發(fā)電是沼氣技術綜合利用的持續(xù)發(fā)展。目前，沼氣發(fā)電廠綜合發(fā)電裝置主要是內(nèi)燃機和汽輪機。內(nèi)燃機主要采用奧托發(fā)動機和柴油發(fā)動機，其單位重量約為27kW/t。燃氣輪機和蒸汽機都被用于汽輪機。燃氣發(fā)動機的優(yōu)點是單位重量的功率一般為70 ～ 140kW/t。蒸汽機通常是10kW/t。沼氣發(fā)電機組是用于垃圾填埋場的沼氣處理。美國在沼氣發(fā)電領域有一項成熟的技術，處于領先世界水平。有61個垃圾填埋場使用內(nèi)燃發(fā)動機發(fā)電，再加上蒸汽輪機發(fā)電，總?cè)萘窟_到340MW。歐洲沼氣動力的內(nèi)燃機，其容量為0.4 ～ 2 MW，垃圾填埋氣體發(fā)電效率約為1.68 ～ 2kW·h[2]。

20世紀80年代初，中國開始研究沼氣發(fā)電。1998年，總發(fā)電量為1055160kW·h在此期間，一些科研機構(gòu)改革和提高沼氣發(fā)動機的熱效率。我國沼氣發(fā)動機主要分為兩類，一種是雙燃料型，一種是煙。目前，我國主要進行沼氣柴油機的研究和開發(fā)。

3 沼氣發(fā)電前景展望

沼氣發(fā)電能提供清潔能源，保護環(huán)境，沼氣綜合利用擁有廣泛的應用前景。

3.1 減少溫室氣體排放

沼氣可以減少CH4的排放，減少1噸CH4的排放，等于減少25噸二氧化碳排放，這有利于減緩溫室效應。

3.2 將廢物轉(zhuǎn)化為財富，提高沼氣的綜合效益

以四川榮縣120kW沼氣池發(fā)電為例，生產(chǎn)效率為1.69kW·h，成本為0.0465元/kW·h。電能基本滿足工廠的生產(chǎn)能力。山東長利酒廠安裝了兩臺120kW的燃氣發(fā)生器，利用沼氣4800m3，170m3的沼氣日產(chǎn)電能8640kW·h，年節(jié)能290000元，工程操作一年可以收回全部費用。杭州天津嶺垃圾填埋場發(fā)電項目運行期間，平均成本為0.438元/kW·h，投資回報率為14.8%。

減少對環(huán)境的污染

沼氣在大氣中大量排放，不僅嚴重污染了周圍的環(huán)境，而且對工人的安全和健康構(gòu)成了巨大的威脅。沼氣發(fā)電是沼氣使用的新方法，為農(nóng)村地區(qū)的能源利用開辟了一條新的途徑。

在中國農(nóng)村地區(qū)，許多地方電力供應重不足，如牧區(qū)、離島和偏遠山區(qū)等，但這些地區(qū)的沼氣原材料豐富。可依據(jù)當?shù)氐那闆r，發(fā)展小型沼氣發(fā)電站供電[3]。

4 結(jié)束語

我國經(jīng)濟發(fā)展快速，，垃圾填埋沼氣發(fā)電技術有很大優(yōu)勢，可以有效地減少其對環(huán)境產(chǎn)生的污染，且開發(fā)和利用清潔能源也可以帶來一定的電力資源和經(jīng)濟效益，其對經(jīng)濟的發(fā)展和后續(xù)研究有重要的參考價值[4]。

參考文獻

[1]張志強.建設項目環(huán)境監(jiān)理初探[J].環(huán)境保護與循環(huán)經(jīng)濟，2010，（06）：12.

[3]趙春梅.垃圾填埋場沼氣爆炸原因分析及防護[J].中國沼氣，2012，（03）：77-78.

[3]路超.城市生活垃圾填埋場的簡要分析[J].北方環(huán)境，2012，（03）：47-48.

[4]陳瑩，董博.生活垃圾填埋場的現(xiàn)代化運營管理[J].北方環(huán)境，2012，（03）：45-46.

收稿日期：2018-04-09

作者簡介：林玉禮（1975-），男，本科，環(huán)境工程師，研究方向為垃圾處理監(jiān)管。