垃圾填埋氣回收利用在我國的實踐
摘要:文章結合我(wo)國生活垃(la)圾(ji)(ji)(ji)的(de)主要特點，分(fen)析(xi)了國內垃(la)圾(ji)(ji)(ji)填(tian)埋氣體(ti)產生的(de)特點，對填(tian)埋氣體(ti)利用的(de)參數選(xuan)擇(ze)提出(chu)建議；回顧(gu)了我(wo)國垃(la)圾(ji)(ji)(ji)填(tian)埋氣利用項目和政(zheng)策的(de)發展(zhan)歷程，分(fen)析(xi)了國內垃(la)圾(ji)(ji)(ji)填(tian)埋氣體(ti)回收利用的(de)實(shi)踐和動態；結合清潔發展(zhan)機(ji)制（CDM）的(de)實(shi)施(shi)，分(fen)析(xi)了我(wo)國開(kai)展(zhan)填(tian)埋氣CDM項目存(cun)在(zai)的(de)問題和障礙，并提出(chu)了相應建議。
關鍵詞:垃圾填埋氣(qi);回收利(li)用(yong);清潔(jie)發展機(ji)制（CDM）
21世紀的(de)(de)(de)(de)(de)(de)今天，人類正面(mian)臨(lin)著嚴(yan)重的(de)(de)(de)(de)(de)(de)環(huan)境問(wen)題(ti)(ti)。其中(zhong)一(yi)(yi)個重要的(de)(de)(de)(de)(de)(de)問(wen)題(ti)(ti)就(jiu)是(shi)(shi)溫室氣體排放日(ri)益(yi)增(zeng)加，全球變(bian)暖趨勢(shi)不(bu)斷加快。為了應對這一(yi)(yi)趨勢(shi)，聯合國(guo)氣候變(bian)化(hua)框架公(gong)約(yue)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)第(di)三次(ci)締約(yue)方大(da)會（COP3） 通(tong)過了京都議定書。另(ling)一(yi)(yi)個嚴(yan)重的(de)(de)(de)(de)(de)(de)環(huan)境問(wen)題(ti)(ti)是(shi)(shi)日(ri)益(yi)增(zeng)長的(de)(de)(de)(de)(de)(de)垃(la)圾帶(dai)來的(de)(de)(de)(de)(de)(de)管理(li)(li)與處(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)困擾(rao)，2004年(nian)僅(jin)我國(guo)城市生活(huo)垃(la)圾的(de)(de)(de)(de)(de)(de)產生量就(jiu)達到(dao)1.55億噸，較2000年(nian)增(zeng)長30%，較1990年(nian)增(zeng)長130%。如何管理(li)(li)、處(chu)理(li)(li)好如此大(da)量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)垃(la)圾，是(shi)(shi)一(yi)(yi)個棘手的(de)(de)(de)(de)(de)(de)問(wen)題(ti)(ti)。
上述兩個問題實際上有著較密(mi)切的(de)(de)聯(lian)系，其(qi)中一(yi)個重要的(de)(de)體(ti)現就是垃圾填(tian)埋(mai)副(fu)產(chan)物(wu)之一(yi)的(de)(de)填(tian)埋(mai)氣(qi)是一(yi)種溫室效應很強(qiang)的(de)(de)氣(qi)體(ti)，其(qi)主要由CH4、CO2組(zu)成。CH4作為一(yi)種主要的(de)(de)溫室氣(qi)體(ti)，其(qi)所(suo)造成的(de)(de)溫室效應是CO2的(de)(de)21倍(bei)。據(ju)調查，在美國(guo)和德國(guo)等一(yi)些發(fa)達國(guo)家，垃圾填(tian)埋(mai)場已(yi)經(jing)成為溫室氣(qi)體(ti)的(de)(de)第一(yi)大排放源。
填(tian)埋(mai)氣也是一(yi)種可(ke)再生能源，其熱值約為天然氣的(de)一(yi)半，是一(yi)種很好的(de)清潔(jie)能源。截(jie)至2005年(nian)，美國有395個(ge)填(tian)埋(mai)氣利(li)用項目(mu)(mu)，2005年(nian)這些(xie)運行的(de)項目(mu)(mu)的(de)減排量相當(dang)于19×1012噸碳當(dang)量，另外還有140個(ge)項目(mu)(mu)正在或準備建設。
我國對垃圾填埋氣的回收和(he)利(li)用具有雙重(zhong)意義。一方面(mian)是(shi)保護環境、履(lv)行國際公約、滿(man)足減排溫室氣體的需要(yao)；另(ling)一方面(mian)是(shi)回收利(li)用能(neng)源，這在能(neng)源日益(yi)緊張(zhang)、大(da)力提(ti)倡(chang)節約型社會的今日顯得尤為重(zhong)要(yao)。
1 我國生活垃圾填埋氣體的產生特征
目前，我國80%以上的城市生活垃圾都(dou)是采用(yong)(yong)填埋處理，并且衛生填埋將在(zai)很長(chang)一段時間內作為城市生活垃圾處理的主要方(fang)式和最終手段，因此(ci)垃圾填埋氣(qi)的回收利(li)用(yong)(yong)具有(you)廣(guang)闊的前景。
1.1 生(sheng)活垃圾成(cheng)分特點
我(wo)(wo)國生(sheng)活(huo)垃(la)(la)圾成(cheng)分(fen)與發達國家和(he)地(di)區的(de)生(sheng)活(huo)垃(la)(la)圾成(cheng)分(fen)相比，有較大的(de)區別，表1列出了我(wo)(wo)國生(sheng)活(huo)垃(la)(la)圾成(cheng)分(fen)和(he)國外(wai)生(sheng)活(huo)垃(la)(la)圾成(cheng)分(fen)的(de)對比。
表1 我國和國外的生活垃圾成分比較 |
來(lai)源與說明：a.2000年全國(guo)67個城市(shi)的統(tong)計(ji)平均值(zhi)；b.USEPA530-R-03-011 Municipal Solid Waste in the United States：2001 Facts and Figures； c.//europa.eu.int/comm/environment/waste/index.htm；d.統(tong)計(ji)在庭院垃圾中；e.《促進中國(guo)城市(shi)垃圾填(tian)埋氣體收集利(li)用國(guo)家(jia)行動方案附錄(lu)文件》；f.深圳(zhen)市(shi)環境衛生設施總體規劃。
由表1可以看出(chu)，我國(guo)(guo)(guo)生活(huo)垃圾(ji)(ji)成分和發達(da)國(guo)(guo)(guo)家生活(huo)垃圾(ji)(ji)的(de)最大(da)區別表現(xian)在(zai)：我國(guo)(guo)(guo)垃圾(ji)(ji)中(zhong)的(de)食品(pin)等易降解垃圾(ji)(ji)的(de)含量(liang)很高，通常在(zai)50%左(zuo)右，甚至更高，而發達(da)國(guo)(guo)(guo)家只有20%左(zuo)右；我國(guo)(guo)(guo)垃圾(ji)(ji)中(zhong)紙張(zhang)含量(liang)相(xiang)對較少，紙張(zhang)是降解速度居中(zhong)的(de)有機(ji)物。同時我國(guo)(guo)(guo)垃圾(ji)(ji)的(de)含水率(lv)相(xiang)對較大(da)，含水率(lv)一般為40%～60%，而發達(da)國(guo)(guo)(guo)家則在(zai)30%左(zuo)右；我國(guo)(guo)(guo)垃圾(ji)(ji)C/N較低(di)，約為20∶1，國(guo)(guo)(guo)外垃圾(ji)(ji)C/N在(zai)50∶1左(zuo)右，而實(shi)踐(jian)證明20～30的(de)C/N值(zhi)對厭氧(yang)發酵最為有利(li)。
由(you)于我國垃圾(ji)成(cheng)分的特(te)點(dian)，導致了垃圾(ji)在填(tian)埋過程(cheng)中具有產(chan)氣(qi)速率較快，并(bing)能迅速到達產(chan)氣(qi)高峰，然(ran)后(hou)快速下降的特(te)點(dian)。國內的許(xu)多研究(jiu)已經證實(shi)了這一點(dian)。
1.2 產氣規律(lv)的確定(ding)
對填埋氣(qi)體進行回收(shou)利(li)用，需要(yao)先確(que)定氣(qi)體回收(shou)利(li)用的經濟效益、利(li)用規模(mo)和(he)方案，必(bi)須(xu)充分(fen)了(le)解填埋場氣(qi)體產(chan)(chan)生規律(lv)。因(yin)此(ci)，研(yan)究填埋場氣(qi)體的產(chan)(chan)生量、產(chan)(chan)生速率和(he)壓力分(fen)布等基本參(can)數(shu)，是控(kong)制填埋場氣(qi)體無組織釋放，進行回收(shou)利(li)用的關鍵。
確(que)定填埋場(chang)的產氣量和產氣速率的方法主要有三種(zhong)：現場(chang)抽氣、實驗室模(mo)擬、模(mo)型估(gu)算。
（1）現場抽氣
從理論上講，現場(chang)(chang)抽(chou)氣(qi)能夠真實反映填埋(mai)場(chang)(chang)中(zhong)實際的氣(qi)體產(chan)生情況，但現場(chang)(chang)抽(chou)氣(qi)受到(dao)很(hen)多條件的影響，如防滲層與覆蓋層的完善程(cheng)度、抽(chou)氣(qi)效率(lv)等，同時從填埋(mai)氣(qi)產(chan)生的漫長過程(cheng)來看，現場(chang)(chang)抽(chou)氣(qi)只是這(zhe)個過程(cheng)中(zhong)的一個時間(jian)點，而全程(cheng)抽(chou)氣(qi)數據很(hen)難獲得。
（2）實驗室模擬
實(shi)(shi)驗室模擬(ni)較(jiao)難真實(shi)(shi)地(di)反映實(shi)(shi)際填(tian)埋(mai)場的垃圾降(jiang)解情況(kuang)，實(shi)(shi)際上(shang)大(da)多數(shu)(shu)實(shi)(shi)驗室模擬(ni)得出的產氣數(shu)(shu)據往往小于(yu)填(tian)埋(mai)場的實(shi)(shi)際數(shu)(shu)據，這(zhe)主要是(shi)由于(yu)邊界(jie)條件有很(hen)大(da)的區別、實(shi)(shi)驗室中產甲烷環境較(jiao)難建立等原因。
（3）模型估算
模型估算(suan)克服了現場(chang)(chang)抽氣(qi)的(de)時間限制的(de)缺(que)點，能預測未來多年的(de)填(tian)埋(mai)氣(qi)產(chan)生情況，應(ying)用簡單易行，如(ru)目前國內應(ying)用較多的(de)Scholl Canyon模型。但是參數的(de)選(xuan)取經常與實際情況相差(cha)±100%。因此，參數的(de)選(xuan)擇(ze)至關重(zhong)要(yao)，建議在(zai)確定填(tian)埋(mai)場(chang)(chang)的(de)產(chan)氣(qi)量(liang)和產(chan)氣(qi)速率的(de)時候(hou)，最好(hao)能用抽氣(qi)試驗的(de)數據對模型的(de)參數值進行調整。
填埋(mai)氣的(de)(de)預測模(mo)型有(you)很多(duo)，簡單的(de)(de)有(you)IPCC模(mo)型、Palos Verdes模(mo)型、Scholl Canyon模(mo)型等，復雜的(de)(de)有(you)Marticorena提出模(mo)型、El-Fadel的(de)(de)動力學模(mo)型等。本文對實(shi)際中應(ying)用較多(duo)的(de)(de)，也是美國國家(jia)環(huan)保局（U.S.EPA）所采用的(de)(de)Scholl Canyon模(mo)型進行討論。
Scholl Canyon模(mo)型假設經歷一段可以忽略的(de)(de)時間后，填埋氣的(de)(de)產生(sheng)速(su)率迅速(su)地達到它(ta)的(de)(de)最大值，隨(sui)(sui)后反應速(su)度隨(sui)(sui)可降(jiang)解的(de)(de)有機底質的(de)(de)減少而降(jiang)低，即(ji)：
Q = kL0e-kt
對于運(yun)行期(qi)內特定的(de)填埋場，在其運(yun)行期(qi)內的(de)產氣速率表達式如下(xia)：
Q = RikiL0iexp（-kiti）
式中，Q—填埋場氣體產生速率（m3/a）；Ri—第i年垃圾填埋量（t）；ti — 第i年填埋的垃圾從填埋到計算時的時間（a）；L0i — 第i年填埋垃圾的產氣量潛勢（m3）；ki — 第i年填埋垃圾的產氣速率常數（a-1）。
應用Scholl Canyon模型的(de)關鍵是參(can)數(shu)L0和(he)k值(zhi)(zhi)的(de)確(que)定。參(can)數(shu)k值(zhi)(zhi)與很多(duo)因素有關，如含(han)水(shui)率、可利用的(de)營養物質、pH和(he)溫度等；而L0則與垃圾成分有關。表 2 為(wei)美國國家環保局建議的(de)取值(zhi)(zhi)范圍。
表2 U.S.EPA推薦的參數取值 |
如前所述(shu)，發達國(guo)(guo)家(jia)(jia)填埋(mai)垃(la)圾(ji)的(de)(de)成(cheng)分多(duo)(duo)為報紙、紙板(ban)、木材等(deng)(deng)可緩慢降(jiang)解類廢物(wu)，廚(chu)余、蔬(shu)菜、水果等(deng)(deng)含量較(jiao)低(di)(di)，垃(la)圾(ji)含水率低(di)(di)，所需(xu)降(jiang)解時間(jian)(jian)較(jiao)長(chang)，填埋(mai)氣峰(feng)值(zhi)期(qi)來(lai)得較(jiao)晚(wan)，但單位垃(la)圾(ji)產(chan)氣量較(jiao)高。而我國(guo)(guo)的(de)(de)垃(la)圾(ji)成(cheng)分多(duo)(duo)以(yi)易(yi)降(jiang)解的(de)(de)蔬(shu)菜瓜(gua)果為主，填埋(mai)氣峰(feng)值(zhi)期(qi)來(lai)得早(zao)，產(chan)氣時間(jian)(jian)相對(dui)較(jiao)短，產(chan)氣量也因(yin)此(ci)低(di)(di)于國(guo)(guo)外水平。因(yin)而，在參照表 2 選用L0和k值(zhi)應(ying)用于我國(guo)(guo)填埋(mai)場產(chan)氣預(yu)測(ce)時，L0的(de)(de)取值(zhi)更多(duo)(duo)的(de)(de)時候會低(di)(di)于表2中的(de)(de)下(xia)限。而k值(zhi)，往往比(bi)發達國(guo)(guo)家(jia)(jia)要高。
中(zhong)國(guo)城市建設研(yan)究(jiu)(jiu)院承(cheng)擔的“八五(wu)”國(guo)家(jia)科技(ji)攻(gong)關專(zhuan)題對城市生(sheng)(sheng)活垃圾(ji)衛生(sheng)(sheng)填(tian)埋氣(qi)體回收利用技(ji)術(shu)進(jin)(jin)行了(le)研(yan)究(jiu)(jiu)，并進(jin)(jin)行了(le)為期1年(nian)多(duo)的實驗(yan)室模擬試(shi)驗(yan)和杭州天子嶺填(tian)埋場現(xian)場抽氣(qi)研(yan)究(jiu)(jiu)，取得(de)一些重要的結(jie)果可供參考：
1）我國(guo)典型(xing)的城市垃圾填(tian)埋氣產生速(su)率的速(su)率常數為(wei)0.1～0.15a-1，采用滲濾液回灌的填(tian)埋場(chang)取高值，對杭州天子(zi)嶺垃圾填(tian)埋場(chang)而(er)言，k為(wei)0.102；
2）豎井抽氣的(de)作用(yong)半徑(jing)為15～20m。
2 我國垃(la)圾(ji)填埋氣甲烷資源估算
以2004年統(tong)計(ji)的(de)(de)(de)垃圾(ji)衛(wei)生(sheng)填埋量(liang)為(wei)基準，對2004年衛(wei)生(sheng)填埋的(de)(de)(de)垃圾(ji)利用(yong)三(san)種(zhong)不(bu)同的(de)(de)(de)方(fang)法分別進行(xing)了全國填埋垃圾(ji)的(de)(de)(de)甲烷潛勢(shi)計(ji)算(suan)（見表(biao)3），這三(san)種(zhong)方(fang)法分別為(wei)IPCC推(tui)薦(jian)的(de)(de)(de)統(tong)計(ji)模(mo)型、N.Gardner提出的(de)(de)(de)動力(li)學模(mo)型和U.S.EPA推(tui)薦(jian)的(de)(de)(de)Scholl Canyon模(mo)型。
表3 全國垃圾甲烷氣潛勢統計（2004年） |
說明：N.Gardner模(mo)型的(de)易降解(jie)有機(ji)垃圾、一(yi)般(ban)降解(jie)垃圾和難(nan)降解(jie)垃圾的(de)比例為11.4%、84.4%和4.2%；U.S.EPA模(mo)型中L0取100m3/t，k取0.1a-1，標準狀態下。
由表 3 可知，三種計(ji)算方法(fa)計(ji)算出的(de)(de)CH4潛(qian)(qian)勢(shi)基本相(xiang)當(dang)，證明2004年全國經(jing)衛(wei)生填埋的(de)(de)垃(la)圾能產甲烷的(de)(de)總量約為(wei)520萬噸，如果能夠利(li)用(yong)起來，相(xiang)當(dang)于700萬噸左右煤炭的(de)(de)能源潛(qian)(qian)力，同(tong)時對環境保護(hu)所起的(de)(de)作用(yong)將更為(wei)可觀。
3 垃圾填埋氣回收利用在國內的實踐
3.1 填埋氣回收利用的發展歷程
（1）工程發展動態
由于(yu)國內城(cheng)市垃圾(ji)的(de)(de)衛(wei)生填埋起步較晚，符合標準(zhun)的(de)(de)填埋場較少(shao)，長期以來，多是簡單堆放，垃圾(ji)所產(chan)生的(de)(de)氣(qi)體處于(yu)無(wu)控制排放狀態(tai)。由于(yu)氣(qi)體的(de)(de)無(wu)序排放，上海(hai)、北京(jing)、重慶、岳陽等城(cheng)市都發生過(guo)填埋氣(qi)體導致爆炸的(de)(de)事故。
隨著人民生活水平的提(ti)高(gao)，城市(shi)生活垃圾才開始由簡單堆放(fang)逐步向衛生填埋(mai)過渡。從20世紀90年(nian)代初開始，一些城市(shi)相繼建成了大(da)型的垃圾衛生填埋(mai)場，填埋(mai)氣(qi)的利用開始受到關注。
1998年，杭州天子嶺(ling)填(tian)(tian)埋場(chang)建(jian)立(li)了國內(nei)第一個填(tian)(tian)埋氣回收(shou)利(li)(li)(li)用(yong)項(xiang)(xiang)目，此后一些城市如杭州、廣州、北(bei)京、南京等也都(dou)相繼建(jian)成(cheng)了填(tian)(tian)埋氣回收(shou)利(li)(li)(li)用(yong)的(de)(de)項(xiang)(xiang)目，其中大部(bu)分項(xiang)(xiang)目是(shi)利(li)(li)(li)用(yong)回收(shou)的(de)(de)填(tian)(tian)埋氣發(fa)電；集中點火燃燒的(de)(de)如青(qing)島市小澗西填(tian)(tian)埋場(chang)；燃燒后利(li)(li)(li)用(yong)熱能的(de)(de)，如馬鞍山(shan)利(li)(li)(li)用(yong)填(tian)(tian)埋氣燃燒供醫療垃(la)圾(ji)焚(fen)燒使(shi)用(yong)，北(bei)京安定(ding)填(tian)(tian)埋場(chang)氣體(ti)燃燒用(yong)于(yu)滲濾液蒸發(fa)等。表 4 列出了國內(nei)部(bu)分垃(la)圾(ji)填(tian)(tian)埋氣利(li)(li)(li)用(yong)項(xiang)(xiang)目。
表4 國內部分垃圾填埋氣回收利用項目及方式 |
（2）填埋氣利用政(zheng)策(ce)發(fa)展歷程
1994年(nian)，國(guo)務院通過(guo)了《中國(guo)21世紀(ji)議程—中國(guo)21世紀(ji)人口、環境和發展白皮(pi)書》，明確提出(chu)“大(da)力推廣沼氣應用(yong)(yong)(yong)技術，利用(yong)(yong)(yong)生物質能(neng)生產(chan)沼氣，用(yong)(yong)(yong)于生活和動力能(neng)源”。
1996年，國務院(yuan)轉(zhuan)發了國家經貿委等部門《關于(yu)進一步開展資(zi)源(yuan)綜合(he)(he)利用意見的通知》，把沼氣發電劃定為(wei)資(zi)源(yuan)綜合(he)(he)利用項目，享受相(xiang)應的優惠政策。財政部和(he)國稅總局出(chu)臺了包括垃(la)圾發電在內的資(zi)源(yuan)綜合(he)(he)利用產(chan)品增(zeng)值稅給予即征即退的政策。
2002年，國家(jia)(jia)環(huan)保(bao)總(zong)局公布了(le)(le)《中(zhong)國城市生活垃(la)(la)圾(ji)填埋(mai)氣體(ti)收集利(li)用國家(jia)(jia)行(xing)動方案(an)》，方案(an)分析了(le)(le)我國城市垃(la)(la)圾(ji)處理管理體(ti)制、政(zheng)策、技術、融資障礙，提出了(le)(le)相(xiang)應(ying)的建議，對城市垃(la)(la)圾(ji)填埋(mai)氣的利(li)用提出了(le)(le)三階段實施的計劃。
2002年，建(jian)設部印發了(le)《關于(yu)(yu)加強生(sheng)活垃圾(ji)填(tian)埋(mai)場(chang)氣體管理工作(zuo)的(de)通知》，提出對于(yu)(yu)有(you)條件(jian)的(de)填(tian)埋(mai)場(chang)，要加強氣體的(de)收集(ji)和綜合利用；鼓勵多方投(tou)資，建(jian)立多元化的(de)投(tou)資體系。
2006年(nian)，國家(jia)發(fa)改委發(fa)布《可再生能源發(fa)電(dian)價(jia)格和費用(yong)分攤管(guan)理試行辦(ban)法》，規定生物質發(fa)電(dian)（含垃圾焚燒和填埋氣(qi)發(fa)電(dian)）上網(wang)(wang)電(dian)價(jia)由標桿上網(wang)(wang)電(dian)價(jia)加補貼電(dian)價(jia)組(zu)成。補貼電(dian)價(jia)標準為(wei)每度電(dian)0.25元。發(fa)電(dian)項目自投產(chan)之日(ri)起，15年(nian)內(nei)享受(shou)補貼電(dian)價(jia)。可以預見，該政(zheng)策的實(shi)施將對我國填埋氣(qi)體利用(yong)產(chan)生積(ji)極(ji)的影響。
（3）按照產業化要求的技(ji)術、設備(bei)發展
美歐(ou)等發達國(guo)家在(zai)(zai)垃圾填埋氣的(de)收集和(he)綜合利用(yong)方面已形成較為成熟(shu)的(de)技術(shu)和(he)設(she)(she)備(bei)，與之相比，我國(guo)在(zai)(zai)此領域的(de)技術(shu)水平差(cha)距較大。目前(qian)國(guo)內(nei)的(de)填埋氣利用(yong)項目絕(jue)大多數都是(shi)從國(guo)外進(jin)(jin)口(kou)關鍵設(she)(she)備(bei)。雖然國(guo)內(nei)一些(xie)研(yan)究(jiu)機(ji)構(gou)曾(ceng)對(dui)填埋氣發電機(ji)的(de)開(kai)發作(zuo)過一些(xie)研(yan)究(jiu)，但主要集中在(zai)(zai)內(nei)燃機(ji)系列上，目前(qian)一般只(zhi)是(shi)對(dui)汽(qi)油機(ji)和(he)柴油機(ji)進(jin)(jin)行(xing)一些(xie)粗(cu)略的(de)改裝，沒有足(zu)夠的(de)設(she)(she)備(bei)運行(xing)經驗。總體而言(yan)，目前(qian)國(guo)內(nei)的(de)填埋氣發電和(he)用(yong)做清潔燃料的(de)裝置制(zhi)造及系統(tong)運行(xing)正處(chu)于探索階段。
在今后的若(ruo)干年(nian)內，填(tian)(tian)埋(mai)(mai)氣體回收(shou)利用的關鍵技術和(he)設備將(jiang)是(shi)一個重要的研(yan)究方向，并且將(jiang)體現在如下方面：1）新型高(gao)效(xiao)垃(la)圾(ji)填(tian)(tian)埋(mai)(mai)氣燃燒發(fa)電機(ji)和(he)發(fa)電系統的開發(fa)及(ji)優化運行；2）新型高(gao)效(xiao)垃(la)圾(ji)填(tian)(tian)埋(mai)(mai)氣火炬燃燒系統的開發(fa)及(ji)優化運行；3）垃(la)圾(ji)填(tian)(tian)埋(mai)(mai)氣提純工藝（如變壓吸附、膜分(fen)離）等的研(yan)究；4）垃(la)圾(ji)填(tian)(tian)埋(mai)(mai)氣燃燒熱能(neng)用于填(tian)(tian)埋(mai)(mai)場滲濾液蒸發(fa)濃縮系統的開發(fa)。
3.2 典型項目
（1）發電項目
杭州市天子嶺垃圾填埋場發電項目是國內第一家填埋氣體利用項目，設計規模為4～6MW，一期工程投資約300萬美元，安裝了兩臺美國制造的內燃發電機組，每臺裝機容量為970kW。該填埋場的垃圾堆體平均厚度約30m，垃圾量約300萬噸。填埋氣組分為CH4占50%～60%，CO2占35%～40%，氣體流量約為2000m3/d。
天子嶺垃圾填埋(mai)(mai)場的氣(qi)(qi)(qi)體(ti)收集方式(shi)為水平與垂直收集系統相(xiang)結合，垃圾填埋(mai)(mai)過程(cheng)中(zhong)水平鋪設盲溝（1.5m×1m），間(jian)距約50m。填埋(mai)(mai)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)在負壓（抽氣(qi)(qi)(qi)）的作用下，通(tong)過石籠內多孔鋼管引到(dao)地(di)表(biao)管網并輸(shu)送到(dao)發(fa)電廠壓縮冷凝(ning)進行進一步凈化，然后在氣(qi)(qi)(qi)液分離鼓(gu)中(zhong)將冷凝(ning)液和氣(qi)(qi)(qi)體(ti)分離，分離后的氣(qi)(qi)(qi)體(ti)輸(shu)送到(dao)發(fa)電機組發(fa)電。流程(cheng)見圖(tu)1。
 圖1 天子嶺垃圾填埋場氣體處理系統流程 |
（2）燃燒蒸發滲(shen)濾液項(xiang)目
北京安定垃圾(ji)填(tian)埋場的(de)填(tian)埋氣(qi)體利(li)用項(xiang)(xiang)目是我國第一個(ge)CDM（清潔(jie)發展機(ji)制）項(xiang)(xiang)目。該項(xiang)(xiang)目利(li)用甲烷燃(ran)燒(shao)時釋放出的(de)熱能來蒸發滲濾液(ye)處理后的(de)濃(nong)縮液(ye)。該裝置主(zhu)要由火炬(ju)系統（氣(qi)水(shui)分離罐(guan)(guan)、鼓風機(ji)、火炬(ju)點燃(ran)、安全檢測及尾氣(qi)排(pai)放煙(yan)筒等設備(bei)）和(he)蒸發罐(guan)(guan)系統（沼氣(qi)加壓(ya)風機(ji)、空氣(qi)鼓風機(ji)、蒸發罐(guan)(guan)點燃(ran)、滲濾液(ye)濃(nong)縮液(ye)輸(shu)入管道、排(pai)渣管道、尾氣(qi)二次燃(ran)燒(shao)等設備(bei)）兩組設備(bei)組成。工藝流(liu)程見圖 2 。
 圖2 安定垃圾填埋場沼氣及滲濾液處理工藝流程 |
4 填埋氣回收利用項目與CDM
4.1 CDM簡介
清潔(jie)發(fa)展機(ji)制（簡稱CDM）是(shi)京(jing)都議定書下發(fa)達國(guo)(guo)家(jia)與發(fa)展中(zhong)國(guo)(guo)家(jia)合作減排溫(wen)室氣(qi)體(ti)的(de)(de)一(yi)種(zhong)“雙(shuang)贏”機(ji)制。CDM項目由(you)發(fa)達國(guo)(guo)家(jia)提(ti)供資金和技(ji)術援助，在發(fa)展中(zhong)國(guo)(guo)家(jia)境內(nei)開展項目級(ji)的(de)(de)合作，目的(de)(de)是(shi)協助發(fa)展中(zhong)國(guo)(guo)家(jia)實(shi)現可持(chi)續發(fa)展，并幫助發(fa)達國(guo)(guo)家(jia)獲(huo)得經(jing)核證的(de)(de)減排量(liang)（CERs），實(shi)現減少溫(wen)室氣(qi)體(ti)排放的(de)(de)承諾。CDM機(ji)制的(de)(de)實(shi)施，為發(fa)展中(zhong)國(guo)(guo)家(jia)的(de)(de)環保項目提(ti)供了另(ling)一(yi)種(zhong)融資渠(qu)道。
4.2 垃圾填埋氣(qi)CDM項目在(zai)我國(guo)的開展
隨著(zhu)CDM機制的實施，為潛在的項(xiang)目(mu)的實施提供了一種(zhong)融(rong)資方式，加之項(xiang)目(mu)的產(chan)品（熱能、電力等）本身具有(you)的價(jia)值，因此，填埋(mai)氣體利用項(xiang)目(mu)會有(you)很(hen)好的效益(yi)。
但截至2006年3月，由國(guo)家CDM管理(li)機構批準的填埋(mai)(mai)氣體利用項目只有(you)三個。與(yu)同是(shi)發展(zhan)中國(guo)家的印度、巴(ba)西等相比(bi)較少。除(chu)了CDM實施本身(shen)周期長等原(yuan)因外(wai)，還(huan)有(you)其他(ta)方面(mian)的因素。國(guo)外(wai)各種機構紛(fen)紛(fen)跑馬圈地，填埋(mai)(mai)場(chang)業(ye)主及其主管機構則是(shi)待價(jia)而沽，雖然市場(chang)看起來很(hen)紅火，但是(shi)卻比(bi)較混亂。
究其原因，主要是：
（1）風險較大。CDM項目程序比較復雜，不確定因素較多(duo)，項目風險相對較大，而目前(qian)項目業主大都不愿意(yi)承擔此類(lei)風險；
（2）缺(que)(que)乏技術經驗(yan)。垃(la)圾(ji)(ji)填埋氣體回收利用在(zai)我國屬于新興(xing)事物，而且技術要(yao)求(qiu)較高(gao)，國內垃(la)圾(ji)(ji)填埋場的(de)技術人(ren)員(yuan)對(dui)此缺(que)(que)乏了解(jie)，需要(yao)專業機構(gou)對(dui)其進行技術能力建設以及項目鑒(jian)定、開發的(de)咨詢服務(wu)；
（3）政(zheng)策不夠完善。盡管國家在再(zai)生能源、再(zai)生資源領(ling)域有優惠政(zheng)策，但這些政(zheng)策并沒有得(de)到認真的貫徹實施，主要原因是政(zheng)策的可操作(zuo)性(xing)不強(qiang)，部分(fen)企業對(dui)政(zheng)策缺(que)乏(fa)了解等；
（4）體(ti)制不順(shun)。例如(ru)，雖然國(guo)家發(fa)改委發(fa)布(bu)了《可再生能源(yuan)發(fa)電(dian)價(jia)格和(he)費用(yong)分攤管理試行辦法》，規(gui)定(ding)了填埋(mai)(mai)氣體(ti)發(fa)電(dian)的(de)(de)價(jia)格核算(suan)方法，但傳統上的(de)(de)環衛行業與電(dian)力(li)行業或燃氣行業是不同的(de)(de)部(bu)門，國(guo)家還(huan)沒有填埋(mai)(mai)場氣體(ti)及(ji)后續產(chan)品，如(ru)電(dian)力(li)、供熱(re)和(he)燃氣等的(de)(de)跨部(bu)門銷售規(gui)定(ding)。
4.3 對我國開展填(tian)埋(mai)氣CDM項目(mu)的建議
（1）制(zhi)定相關(guan)(guan)政策、標準(zhun)和規(gui)范。目前(qian)國(guo)內大多數填(tian)埋(mai)場(chang)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)無(wu)組(zu)織排(pai)放，既浪(lang)費資源又對環境造成污染(ran)。制(zhi)定垃圾填(tian)埋(mai)場(chang)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)收集標準(zhun)、技(ji)術規(gui)范，提(ti)出填(tian)埋(mai)場(chang)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)收集、利用裝置的設計、建(jian)設和維護標準(zhun)；制(zhi)定相應政策，要求電(dian)力公司或其它有關(guan)(guan)企業必(bi)須購買填(tian)埋(mai)場(chang)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)及后續產(chan)品，如(ru)電(dian)力、燃氣(qi)(qi)、供熱等產(chan)品。
（2）加快體制改革和(he)(he)技術發展(zhan)，推進填(tian)埋(mai)(mai)氣(qi)(qi)體產業化。發展(zhan)相(xiang)應(ying)的裝備(bei)和(he)(he)技術產業，為填(tian)埋(mai)(mai)氣(qi)(qi)回收利用提供必要的技術和(he)(he)裝備(bei)支撐；氣(qi)(qi)體排放應(ying)達到當地環保部門(men)制定的填(tian)埋(mai)(mai)場污染物最低排放標準和(he)(he)允許(xu)排放量；鼓勵有實(shi)力的企業進入填(tian)埋(mai)(mai)氣(qi)(qi)利用領域，通(tong)過引入競爭機制，建立(li)多元填(tian)埋(mai)(mai)氣(qi)(qi)項目(mu)建設、運營機制。
（3）建立(li)(li)國家級垃圾(ji)填(tian)埋氣體(ti)利用（包括CDM）咨(zi)詢(xun)中心。CDM程(cheng)序(xu)復雜，風(feng)險性大，為(wei)了降低項目(mu)開發的(de)成本，政府應支持建立(li)(li)技術(shu)(shu)、信息和咨(zi)詢(xun)服務機構并提供幫助。咨(zi)詢(xun)中心可以(yi)制訂計劃、實(shi)施示范工程(cheng)、編制垃圾(ji)填(tian)埋場(chang)建設和氣體(ti)收集(ji)利用技術(shu)(shu)手冊；為(wei)填(tian)埋場(chang)業主實(shi)施填(tian)埋氣體(ti)項目(mu)提供技術(shu)(shu)和其他方面的(de)咨(zi)詢(xun)；對開發商、技術(shu)(shu)人員等進行能力(li)培訓。
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Practice on Recovery and Reuse of Refuse Landfill
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