垃圾填埋气
国内的生活垃圾处理仍然以填埋为主。通常在垃圾填埋半年到一年后,填埋垃圾降解进入厌氧发酵稳定阶段后,填埋气产生速率即可达到最大。垃圾发酵产生的填埋气(LFG)中约50%是可燃气体甲烷,同时还含有微量的硫化氢、硫醇、氯乙烯、甲苯、己烷、氯甲烷、二甲苯等有毒气体。填埋气是一种易燃易爆的危险气体,因填埋气聚积产生爆炸的事故时有发生。另一方面,填埋气也是一种有对环境和人体有害的气体。为了规范填埋方式,防止产生二次污染,消除安全隐患,建设部于2004年6月颁布了《生活垃圾卫生填埋技术规范》,作为垃圾填埋的行业规范为填埋气的收集处理提供了强制性要求。
甲烷和二氧化碳是填埋气的主要成分,甲烷是天然气的主要成分,它和二氧化碳同样,也是一种“温室气体”。1m3填埋气相当于大约0.5m3天然气或者是0.5 L燃油的热值,即填埋气的热值为27.8~30.5 MJ/kg,具有很高的燃料回收价值。填埋气常见的利用方式是直接燃烧发电,也可以通过提纯后用作管道天然气或汽车燃料等。对未能利用的填埋气,填埋场一般要设置火炬燃烧。1
分类垃圾填埋气火炬,按照其安装的位置一般可以分为:移动式火炬,高架开放式火炬,地面封闭式火炬。
其中,移动式火炬主要是应用于以下场合:(1)小型垃圾填埋场的临时应急处置;(2)大型垃圾填埋场的探气测试;(3)大型垃圾填埋场的微联接入集气站的零散排气井。例如:北神树卫生填埋场将暂时无法接入收集系统的填埋气井(甲烷浓度达到5%以上)设置了移动式燃烧火炬,工作人员每星期定时对气井进行气体监测,及时对符合要求而又不能联入到集气站的气井接到移动火炬系统予以点燃,并建立了“填埋气实验监控数据记录”对其运行控制进行监控。
高架开放式火炬主要是源于燃烧除臭目的。
地面封闭式火炬要求较严格,一般是为了严格的填埋气有控处置,或者是根据项目研发的全局需求而专门设置的,例如为了申报二氧化碳当量减排。
有些已具备了填埋气发电能力的垃圾填埋场,在发电机正常运行之外,会产生一些剩余的填埋气,或者在发电机停机、检修等紧急情况下,需通过火炬燃烧设备对填埋气进行临时处置。需注意在点燃火炬之前,必须将通往发电机的旁路阀逐渐关闭,待系统压力稳定、气体质量合格后,再启动火炬系统。
垃圾填埋气火炬,按照其功能特征又可以分为:封闭落地火炬、半封闭火炬、开放式火炬等。2
火炬具备功能填埋气火炬一般需具备以下功能:自动点火功能、自动启动、停机功能、手动/自动操作切换、焚烧负荷自动调节、实时火焰检测、在线数据监控功能、自身数据采集、显示和远程通信的功能、历史数据曲线生成功能等。2