中国沼气发电技术发展现状与前景展望
摘要：本文通过对中国沼气利用现状和沼气发电工程市场前景的调查与分析，描述了沼气发电技术发展现状及其能源利用市场潜力，对影响沼气发电商品化和市场化的社会经济因素和主要障碍进行了分析评价，并提出了一些对策和措施。
关键词：沼气工程发电
1、引言
生物质能是来源于太阳能的一种可再生能源，具有资源丰富、含碳量低的特点，加之在其生长过程中吸收大气中的C02，因而用新技术开发利用生物质能不仅有助于减轻温室效应和生态良性循环，而且可替代部分石油、煤炭等化石燃料，成为解决能源与环境问题的重要途径。
随着对环境的日益重视，人们开始利用各种方式来减少工农业生产对环境的破坏。近十几年来，在各级政府有关部门和企业的帮助协调下，用于处理畜禽粪便及各种生产、生活污水的大中型沼气工程纷纷上马，至1998年底，我国已建成大中型沼气工程742处，年产沼气量为16393.94万立方米；垃圾填埋法产生沼气是处理城市垃圾的主要方式之一，具有简单易行和费用较低的特点，同时还可回收能源，正受到世界各国的普遍欢迎。目前，全世界共建成4817座垃圾填埋场，每年可回收沼气51.42亿立方米。
沼气是一种具有较高热值的可燃气体，与其它燃气相比，其抗爆性能较好，是一种很好的清洁燃料，传统上大多利用沼气进行取暖、炊事和照明，随着沼气产量的不断增加，如何更高效地利用沼气，成为摆在我们面前的一项课题。
2、沼气发电技术进展状况
沼气燃烧发电是随着沼气综合利用的不断发展而出现的一项沼气利用技术，它将沼气用于发动机上，并装有综合发电装置，以产生电能和热能，是有效利用沼气的一种重要方式。目前用于沼气发电的设备主要有内燃机和汽轮机。
国外用于沼气发电的内燃机主要使用Otto发动机和Diesel发动机，其单位重量的功率约为27 kW／T。汽轮机中燃气发动机和蒸汽发动机均有使用，燃气发动机的优点是单位重量的功率大，一般为70～140kW／T；蒸汽发动机一般为10kW／T。国外沼气发电机组主要用于垃圾填埋场的沼气处理工艺中。目前，美国在沼气发电领域有许多成熟的技术和工程，处于世界领先水平。现有61个填埋场使用内燃机发电，加上使用汽轮机发电的装机，总容量已达340兆瓦；欧洲用于沼气发电的内燃机，较大的单机容量在0.4～2兆瓦，填埋沼气的发电效率约为1.68～2kWh／m3。
我国开展沼气发电领域的研究始于八十年代初，1998年全国沼气发电量为1,055，160kWh。在此期间，先后有一些科研机构进行过沼气发动机的改装和提高热效率方面的研究工作。我国的沼气发动机主要为两类，即双燃料式和全烧式。目前，对“沼气一柴油”双燃料发动机的研究开发工作较多。如：中国农机研究院与四川绵阳新华内燃机厂共同研制开发的S195—1型双燃料发动机：上海新中动力机厂研制的20／27G双燃料机等。成都科技大学等单位还对双燃料机的调速、供气系统以及提高热效率等方面进行过研究。潍坊柴油机厂研制出功率为120 kW的6160A一3型全烧式沼气发动机，贵州柴油机厂和四川农业机械研究所共同开发出60 kW的6135AD(Q)型全烧沼气发动机发电机组；此外，还有重庆、上海、南通等一些机构进行过这方面的研究、研制工作。可以说，目前我国在沼气发电方面的研究工作主要集中在内燃机系列上。表1是我国部分12kW以下沼气发电机组的测试性能比较。
3、沼气发电前景广阔
沼气发电工程本身是提供清洁能源，解决环境问题的工程，它的运行不仅解决沼气工程中的一些主要环境问题，而且由于其产生大量电能和热能，又为沼气的综合利用找到了广泛的应用前景：
1)有助于减少温室气体的排放
通过沼气发电工程可以减少CH4的排放，每减少1屯CH4的排放，相当于减少25吨C02的排放，对缓和温室效应有利。
2)有利于变废为宝，提高沼气工程的综合效益
我们以沼电在酒厂中的的综合效益为例：四川荣县进行了120 kW沼气发电的生产和示范。用酒糟废水经厌氧消化产生沼气，发电效率为1.69 kWh／m3，当年成本为0.0465元／kWh。沼电能够基本满足该厂的生产用电：山东昌乐酒厂安装2台120 kW的沼气发电机组，170m3酒糟日产沼气4800m3，发电8640kwh，全年能源节约开支29万元，工程运行一年即收回全部成本。
杭州天子岭填埋场发电工程在运行过程中，在平均电价为0.438元／kWh的条件下，投资回报率可达14.8%。
3)可减少对周围环境的污染。
由于综合利用手段单一，很多沼气工程产生的沼气大量排入大气中，不仅严重污染周围的环境，也对工作人员的安全和健康产生了极大的威胁，沼气发电则为沼气找到了一条合理利用的途径。
4)小沼电为农村地区能源利用开辟新途径
我国农村偏远地区还有许多地方严重缺电，如牧区、海岛、偏僻山区等高压输电较为困难，而这些地区却有着丰富的生物质原料。因地制宜地发展小沼电，犹如建造微型“坑口电站”，可取长补短就地供电。
表1 12kW以下沼气发电机组测试表
研制单位产品型号功率（KW）甲烷含量（%）比气耗(m3／kWh) 节油率（%）热效率（%）四川省农机所0.8GFZ 1.357 73 0.868 100 23.45
四川省农机所195 12.97 89.4 0.37 100 30.7
泰安电机厂12GFS32 12.85 78.45 0.492 81 31.99
泰安电机厂10GFsl3 11.18 86.5 0.248 62 37.89
南充农机所195 13.53 70.9 0.322 81. 38.8
武进柴油机厂195-Z 13.52 71.2 0.40 100 35.39
上海内燃机所5GFZ 5.62 72.35 0.687 100 26.78
重庆电机厂 1.2kW 1.52 77.05 0.76 100 29
4、沼气发电商业化发展的主要障碍
80年代是我国沼气发电研究的起始阶段，也是较为活跃的时期。但近十年的发展比较缓慢。主要存在以下障碍：
4.1技术障碍
我国沼气发动机的开发研究主要集中在内燃机系列上，一般只是对柴油机和汽油机进行较浅层次的改装，对发动机的热工性能研究不深，由于产品质量不过关，在运行使用中出现诸多问题，给用户带来不便，从而影响其发展进程。导致这种情况的根本原因是没有对沼气发动机进行深入的研究，技术不过关，缺乏足够的生产实践。致使发动机在运行中产生热负荷高、可靠性差、起动困难；另外我国研制的全烧沼气发动机的排气温度过高，气阀易烧坏，使气缸盖等成为易损件等诸多技术问题。
4.2市场障碍
由于我国沼气发动机存在许多问题，先前应用国产发电机组的沼气发电工程有许多长期处于停机状态。这就使后来发展的绝大多数沼气工程放弃了沼气发电方式，转而寻求其他的利用途径。少数沼气发电工程(如天津、杭州等)依靠贷款引进购买较为成熟的国外发电机组设备来维持运行。我国生产厂家则由于技术不够成熟而造成买方市场的严重匮乏，沼气发动机和发电机组无法形成规模化批量生产，使科研生产单位缺乏相关的研究经费，没有对其作深入研究开发的积极性，不能提供质量过关的产品，进一步阻碍产品的市场化进程，对生产科研单位自身以及沼气发电领域的发展都不利。
此外，沼气发电市场不规范，没有相应的较为完善的行业标准，也不利于其商业化开发和利用。
4.3政策障碍
缺乏相应的激励政策和限制性政策，不能有效地动员和吸收投资，成为影响其技术发展的一个重要原因。
由于目前沼气发电工程在技术和市场化方面面临许多问题，这就需要国家在这个领域给予政策方面的扶持。如果国家给予在税收、贷款方面的优惠政策、投资补贴和产业保护措施，以及电力部门在沼气电力并网方面给予支持和帮助，制定优惠的上网电价，将大大改善沼气发电的经济性和市场前景，对其进入市场具有很积极的作用。
5、促进沼气发电商业化发展的建议
从以上沼气发电商业化所面临的主要障碍来看，如果要克服其障碍，达到促进沼气发电技术商业化发展的目的，还需要采取一些措施和行动。
5.1制定发展规划
对我国沼气利用现状和市场前景进行成分调查，描述沼气发电能源利用市场，确定本项目建设发展领域，并评价发展沼气发电商品化和市场化的社会经济因素，分析沼气发电的技术开发和市场潜力，制定相关工艺开发利用的规划，明确开发的目标。
5.2加强技术保障体系的建设
引进吸收国外先进技术和经验，加强技术支持和保障体系的建设、扶持和培养，制定国家级的沼气发电工程技术规范和标准，逐步建立和完善可持续的、市场化的推广沼气发电综合性服务网络。
5.3引入竞争机制，创新投资体系
针对目前我国沼气发电技术发展资金匮乏的现状，认真总结分析我国外现行的资金筹措和运行管理经验，学习国外技术成熟的商业化运营沼气发电工程先进优惠政策以及市场化融资体系建设模式。转变观念，鼓励和动员更多的公司和企业投入到沼气发电技术的竞争行列。
5.4研究制定国家级的配套政策
进一步加强同环保部门、工业企业、科研院所和金融机构的合作与协调，研究制定激励性政策，地方性和全国性相结合的政策。同时应对沼气发电技术的产业化、商业化研究制定配套政策。
参考文献：
[1]蒋同昌等，《我国沼气发电机的研究和生产概括》，《中国沼气》，1992；10(2)：44—46。
[2]孙俊华．沼气发电机的使用与维修。中国沼气，1990；8(4)：23～24。
[3]中国农业部／美国能源部项目专家组。中国生物质能技术商业化策略设计．北京：中国环境科学出版社，1999。
推动中国城市垃圾填埋气体收集利用项目进展情况报告
"推动中国城市固体垃圾填埋气体回收利用"项目为我国政府和联合国开发计划署联合申请全球环境基金资助的技术援助项目。该项目的基本内容是进行三个城市垃圾填埋气体回收利用的试点；分析我国城市垃圾管理基本框架、城市垃圾资源化的技术前景、制定促进我国城市垃圾填埋气体回收利用的国家行动方案；加强填埋气体回收利用的能力建设；通过填埋气体的回收利用，实现减排温室气体的全球环境目标。国家环保总局为该项目执行单位。该项目包括五个部分，即鞍山、马鞍山、南京三个城市的示范项目，我国垃圾填埋气体回收利用《国家行动方案》以及鞍山联合国垃圾填埋技术培训中心。三个示范城市因地制宜的选择了有示范意义的填埋气体利用技术。其中鞍山采用了利用填埋气体制取汽车燃料的技术路线，南京为利用填埋气体发电上网，马鞍山为利用填埋气体焚烧医疗垃圾。项目总投资1956.5万美元，其中GEP赠款528.5万美元，三个示范城市所获得的资助分别为：鞍山：83．6万美元；南京：80万美元；马鞍山：37万美元。项目于1997年启动，预计2002年底全部结束。项目五部分中《国家行动方案》和南京示范项目已成功完成。鞍山培训中心也已达到项目的要求，目前正在进行进一步的能力建设。鞍山和马鞍山示范项目预计年底可完成。
鞍山示范项目主体工程分为高压部分和低压部分。目前己完成了高压部分的招标工作，由中国通用机械工程总公司中标，负责高压部分的设计和建设。总设计己完成，需国外采购的设备也己签订了合同，进入了现场施工阶段。低压部分非标准设备的采购和制造己完成。目前正在准备进行最后一次的低压部分标准设备的招标工作。
马鞍山市项目由于西气东输等客观原因，改变了项目最初设计时将垃圾填埋气体并入城市民用管网的方案。目前确定的利用方式为焚烧医疗垃圾与供应工厂锅炉燃料。工程总投资578万元人民币。马鞍山市市容管理局、市环保局和市卫生局己联合下发了《实行医疗固体废弃物集中焚烧处置的通知》o市容局和环卫处正在筹建填埋气回收利用的运营机构'马鞍山市环佳能源有限责任公司'o正在准备第一期需国际采购的设备的招标工作。现场的配套设施正在施工。
南京示范项目采取了与外资合作的形式。2001年2月，南京市计委批准项目可研，同月南京环发实业公司，南京水阁垃圾填埋场与澳大利亚布兰堡集团可宁卫公司分别签订合作协议。2001年7月，通过招标，项目的沼气收集系统、输电系统和电场建设分别由江苏地质勘探设计院、江苏深水供用电工程公司和可宁卫公司负责建设。全部工程于2002年5月建成，5月5日开机成功，5月15日投入商业试运营。目前发电容量为1．25MV，计划总装机容量为5．2MW 。2002 年7月25日，在南京市水阁垃圾填埋场举行了"垃圾填埋气体收集发电上网投运"揭牌仪式。国家环保总局副局长祝光耀、项目办主任罗高来；南京市副市长周学柏、南京市市容局局长张东毛；联合国开发计划署驻华副代表倪荣国
先生，联合国经济社会事务部李少义先生等出席了揭牌仪式，并分别代表有关方面做了发言；祝贺南京市顺利完成示范项目。南京示范项目的成功实践，在加快城市建设和环境保护协调发展上进行了有益探索；在城市垃圾管理模式上面向市场，在运用市场经济规律上进行了有益的尝试，在垃圾无害化、资源化处理上积累了经验，提供了一个很好的范例。项目的成功，不仅对南京而且对我国其它类似城市将会产生积极的影响。
《国家行动方案》主要内容包括：我国城市垃圾填埋气体资源量估算；发达国家城市垃圾填埋处理技术与管理经验介绍；我国三个项目示范城市垃圾处理管理体制、政策、技术、融资障碍现状分析；促进我国城市垃圾管理体制市场化、垃圾处理资源化的建议等。
《国家行动方案》主要目的是为城市规划和管理者设计垃圾填埋场时，为其充分考虑如何有效利用垃圾填埋气体和温室气体减排提供有价值的参考；为垃圾填埋气体的收集利用提供新的评估体系；为在国内推广南京、鞍山、马鞍山三个城市示范项目的经验；为促进我国城市垃圾处理产业化、资源化，使我国城市垃圾管理体制和相关政策的制定更加适应市场经济发展的要求提供参考。
《国家行动方案》已经过国家环境保护总局、国家发展计划委会、国家经济贸易发展委员会、财政部、建设部等相关部委的讨论和审议。并决定以新闻发布会的形式向社会公布。
鞍山垃圾填埋技术培训中心已经编纂了四本培训教材并成功的举行了多次培训活动。目前正在进行中心网站的建设，以进一步加强中心的培训和宣传能力，为今后的可持续发展和项目的后继开发活动打下基础。
杭州天子岭垃圾填埋产生沼气发电技术经济评价
一、选点及其依据
1.自然地理位置
浙江省省会杭州位于浙江中部，幅员面积16596平方公里，以平原、湖泊为主。杭州为一风景优美的城市，1995年全市绿化面积7737公顷。杭州气候温暖湿润，雨量充沛，年均气温166℃夏季平均气温33.8℃，冬季平均气温3.6℃，年日照时数1912小时，年均降雨量1449毫米，属亚热带湿润气候区。
2.社会经济发展和环境状况
杭州市辖5个区，7个县，134个建制镇，96个乡及4681个村，共有人口59796万，总户数182.55万，其中市区人口143.52万，户数46.06万，市区人口中非农业人口121.38万，农业人口22.14万。杭州经济以轻工、纺织、电子、旅游、医药为主，近年来经济发展十分迅速，国民生产总值增长率约19％。1995年全市国民生产总值762亿元，人均国民生产总值10838元，财政收入55.12亿元，市区职工平均年收入6619元，农民人均年纯收人3641元，城市用水普及率达98.9％，燃气普及率81.2％。近年来，杭州在经济发展的同时，其环境状况也有了很大的改善，市区绿化面积逐年增加，大气中：氧化硫和TSP含量下降，1995年全市废气、废水、粉尘的处置回收率分别为64.7％、68 8％、84.8％，城市生活污水日处理能力达895万吨，城市垃圾的收集率在60％以上。
3.资源量和可获得性情况
随着城市的不断发展、人口的逐年增加，浙江省及杭州市的固体生活垃圾的总量也在以约10％的年增长率逐年递增，到1995年，杭州市区生活垃圾的口清运量为1781吨，年清运总量达65万吨；而整个浙江省1995年城镇生活垃圾清运总量已达490万吨（见表1）。
表1 浙江省及杭州市生活固体垃圾资源情况
目前垃圾处理的方法仍以填埋、卫生填埋及堆放为主，其中杭州天子岭垃圾填埋场本要处理杭州市区的生活垃圾。今后，由于经济发展、人口增加和城市化进程的加速，必然导致生活垃圾总量的进一步增加。在杭州市清运的混合生活垃圾中，无机物含量约占69％，有机物含量占31％.其中食品类废弃物占有机物含量的绝大部分，垃圾的含水率在20％以上（见表2）。
表2 杭州市生活垃圾组成分（％）
杭州经济发达，自然环境优雅，但能源资源等相对缺乏，缺口靠外省调运，因此，利用垃圾填埋产生的沼气发电，既有利于保护杭州优美的自然旅游环境，又可作为一种补充能源的途径。
4.天子岭垃圾填埋厂沼气利用工程基本情况
杭州大子岭垃圾填埋场位于杭州市北部郊区，垃圾填埋场呈峡谷型，总占地面积16万平方米。垃圾填埋场于1991年投入运行，起始作业面标高54米，现在的填埋作业面是90米，填埋作业可持续到2004年，届时作业面标高165米，总填埋能力为600万立方米，最深处可达5O米左右。天子岭填埋场的填埋物设计能力为日处理垃圾1288吨，即每年处理47万吨，而实际填埋量为设计的70％。截止到1995年底，已有140万吨垃圾在大子岭填埋场填埋。由于运输回收等多种原因，大子岭的填埋物组分与杭州市混合生活垃圾相比略有不同，有机物的比例较无机物略高（见表3）。
表3 天子岭垃圾填埋物组成成分（％）
由于杭州年降雨量较大，因此填埋场垃圾的含水量也较高，一般在40％左右，雨季时可达50％～60％；沥滤液的平均发生量在旱季是每天300～400吨，雨季时为每天700～800吨。大子岭填埋场为浙江省较为光进的大型填埋场，主要用于填埋处理杭州及其周围城镇的固体垃圾，在收集填埋气体之前填埋作业已进行约6年，产气量基本稳定并达到发电利用的要求，适干作为案例分析和示范的对象。
二、系统技术经济特性
1、工艺技术路线及系统描述
（1）工艺技术路线
案例初步设计值如下：
填埋气体流量；20000标米3/日
能量值（低热值LHV）：17.67兆焦/米3
能量值（高热值LHV）；19.65兆焦/米3
硫化氢：25微克/升
挥发性有机物：950微克/升
含水量：饱和
电力输出：1400千瓦（净值）
垃圾填埋场产出气体的收集：根据测定计算，天子岭垃圾填埋物产生气体的回收率为70％左右，每天可回收气体9657立方米，通过打垂直气井，每天可回收气体19131立方米。天子岭填埋气体的成分组成为：甲烷占54.4％，二氧化碳占34.1％，另外还有10％的氮气和1.3％的氧气，每标准立方米的回收气体热值为19500千焦。由于垃圾的含水率比较高（40％～50%），因此垃圾内部的气体的通透性很差，从商业利用的角度而言，所打的竖井的井距需限制在50米以内，竖井井口的平均温度在40℃；填埋回收气体力水蒸汽所饱和，因此回收系统还考虑了冷凝水的收集和向沥滤液处理系统排放。
（2）填埋气体收集系统参数如下：
填埋气体垂直收集井数：10～15
井距：40～50米
抽气泵：1000标米3/日
应急火炬：20000标米3/日
填埋气体处理：填埋气体处理系统见图1，填埋气体将处理到完全满足燃气发动机的要求，规格化的处理系统被安装在国个完整的集装箱内，以便于现场安装和工厂。
图1 填埋气体处理系统流程图
填埋气体发电：填埋气体收集处理后经净化送入两台燃气轮机，就地发电并网。
平行运行的每台燃气轮机的技术参数如下：
机械输出：760千瓦
Stanford 400V发电机：＞36千瓦
发电机效率：39.05％
排放：NOX 500毫克/米3
CO 955毫克/米3
VOC 150毫克/米3
能量输入：1888干瓦
燃气发动机、发电机等被装在集装箱内，都有完整的润滑油系统、冷却系统、管路系统、排放消声器、控制器、开关屏、用电配电系统、保护继电器、通风设备、照明系统等。
2.主要技术经济指标
填埋气体回收利用上程设计寿命为20年，日回收气体19131立方米，气体热值19500千焦，发电输出电力1400千瓦，工作方式为24小时运行，运行时间占全年时问的95％。工程设计总投资2075万元，项目年直接经济效益为510.7万元。
三、投资
工程设计总投资2075万元，其中包括1660万元的设施建设资金和415万元的技术投入；工程占地1250平方米，初始投资见表4。
表4 天子岭垃圾填埋气体利用工程初始投资表（万元，1995年价格）
1. 运行费用
工程运行费用包括人下、动力、设备维修检测等。项目运行费用见表8.5。
表5 天子岭垃圾填埋气体利用项目运行费用表（万元，1995年价格）
项目中沼气口收发电后直接上网，分峰谷电价，预定电价如下：
14 小时峰值电价为：0.63元／千瓦时
10小时非峰值电价为；0.17元人千瓦时
平均电价为：0.438元／千瓦时
年电力销售收入为（税前）：510.69万元
项目经济分析电价（按长期预测价格）为；0.80元／千瓦时
五、财务经济分析
1.财务及经济分析
垃圾填埋气体发电项日在基准情况下的财务和经济分析结果见表8.6。如果考虑通货膨胀，项目的财务内部收益率为12.5％，属于微盈利项目；在不考虑通货膨胀的情况下，则项目的FIRR仅为8.37％，低于12％的基准内部收益率。
2.敏感性分析
表8.7为项目财务敏感性分析，结果表明，该项日对初始投资及运行费用的变化不是特别敏感，相对而言，项日对效益的变化比较敏感，因此，电力销售情况及电价的变化将对项目的经济性产生比较重要的影响。但是应当看到，在无通货膨胀的情况下，即使电力销售收入增加10％，项目的内部收益率仍低于基准内部收益率。
3.各种方案的比较
下面进一步分析不同投资方式、政府采用减免税、贷款补贴等优惠政策对项目产生的影响，并对各种方案进行比较。在以下分析中基本方案条件如下：
投资：纯政府投资或完全利用自有资金，无贷款
增值税率：17％
增值税附加率:8％
所得税率；33％
折旧年限:10年
不考虑通货膨胀。
（1）投资来源
基本方案纯政府投资或完全利用自有资金；无贷款方案卫；自有资金50％，贷款50％” NPV（万元）FIRR （％）贷款利率12％，贷款年限10年。
（2）贷款利率
以下为不同贷款利率情况下的财务分析，投资来源均为自房资金50％，贷款50％，贷款年限10年。
万案1:全息贷款（12%）方案2：低息或贴息贷款（6％）方案3；低息或贴息贷款（3％）方案4；无息贷款（0％），还本不付息NPV（万元）FIRR（％）(3)税率以下为各种减免税政策下的财务分析结果，方案5～方案9中均为无贷款的情况。基本方案：纯政府投资或完全利用自有资金，无贷款方案5：免所得税方案6:免增值税附加方案7：减增值税及附加u％）方案8：免增值税及附加方案9：免所得税、增值税及附加方案10：免所得税、增值税及附加，无息贷款NPV（万元）FIRR（％）
以上几种方案分析结果表明：
(1) 由于垃圾填埋气体回收利用项目的特殊性，在基本方案下，如项目的全部投资完全来源于政府投资或企业的自有资金，财务内部收益率。
垃圾填埋场气体的收集与处理
本文着重对垃圾填埋场气体的收集系统及处理系统进行论述，以解决垃圾填埋场在封场后可能发生的火灾危险。
1 填埋场气体的产生
城市生活垃圾包括居民家庭、道路清扫(包括果皮箱收集)、商业营业垃圾(包括菜场垃圾)、企事业单位(包括机关、学校、医院)、以及露天公共场所等产生的垃圾，亦有一部分工业垃圾和建筑垃圾混杂其中。因此在投入填埋场的垃圾中，含有相当丰富的有机物质。通常，家庭垃圾中，含有马铃薯皮、水果皮、食物残渣、菜叶、纸张、毛皮等有机物。庭院垃圾中也含有一定数量的有机物质。
垃圾一旦进入填埋场，微生物的分解过程就开始了。第一步是好氧分解，消耗填埋场中的氧气，产生大量的热。第二步进行厌氧分解，产生沼气，其组成见表1。
作为垃圾本身的生物厌氧降解过程，其最终产物主要是CO2和CH4。垃圾被填埋的初期，有机物分解产生的废气
主要是CO2，经过一段时间以后，气体中的甲烷成分逐渐上升，产气高峰一般要在垃圾填埋3～5年之后才出现，而废气中CH4含量较高时会引起爆炸(空气中CH4的爆炸极限范围是5～15 V%。因此，做好填埋场气体的收集处理是一项很重要的工作。气体成分和浓度随填埋年限和垃圾成分的不同而变化。其主要成分随时间的变化见表2。
表1 填埋场内气体成分与浓度
气体名称分子式浓度气体名称分子式浓度气体名称分子式浓度
甲烷CH40～85 V% 氧O20～31.6 V% 苯C6H60.08 V%
二氧化碳CO20～85 V% 氮N20～82.5 V% 氩Ar 0.01 V%
一氧化碳CO 2.8 V% 硫化氢H2S 0～75 V% HEPTA C7H160.45 V%
氨NH30～0.35×10-6ACETA CH3CHO 150×10-6甲苯C6H5CH30.09 V%
氢H20～3.6 V% ACETO C2H6CO 100×10-6
表2 垃圾处理场废气主要成分变化
完工时间(月) 0～3 3～6 6～12 12～18 18～24 24～30 30～36 36～42 42～48
CH4 V% 5 21 29 40 46 47 51 47 48
CO2 V% 88 74 65 52 52 51 46 50 50
N2 V% 5.2 3.0 0.4 1.0 0.4 0.2 1.3 0.9 0.4
2
深圳市玉龙坑垃圾填埋场是市区垃圾处理的最终消纳场所，占地面积6.12 公顷，该填埋场建于1980年，投入运行时为裸堆，后经扩建并增设了排气管、排洪沟等设施，进行了垃圾的碾压和覆土，于1984年正式启用，成为一个准卫生填埋场，目前，容量已接近饱和，年底即将封场。该垃圾场位于一个山谷地带，四周地势较高，产生的沼气不易很快扩散，而且易燃、易爆、有毒的气体长期自然排放，不仅存在着严重的环境污染，而且还存在着爆炸的危险。玉龙坑垃圾填埋场由于设计没有安装排气管，垃圾填埋后，所产生的气体自然排出，为了减少其危害程度，1984年增设了排气设施，但由于设计不规范，而且垃圾覆土过程中，推土机将部分导气管推弯，使导气管出现倾斜，甚至断裂的现象，直接影响了填埋场的排气效果，一旦引起火灾，就会引起填埋场沼气爆炸，后果不堪设想，因此，对填埋场封场后排气制订切实可行的方案，对减少隐患，改善环境将有着十分重要的意义。
填埋场气体的量及其成分，主要取决于填埋垃圾的种类与数量，所采用的地面处理方法、填埋深度、填埋场温度和填埋场实际使用年限等因素。填埋初期，第一和第二阶段(历时1年左右)，主要成分是二氧化碳、氮、少量氢、一氧化碳和氧；第三阶段(历时2年)是甲烷发酵的不稳定期,主要成分是二氧化碳和甲烷，产生量也较少;第四阶段为稳定的废气产生期，主要成分是甲烷和二氧化碳，(历时20～30年)，一般第15～16年为产气高峰，本阶段属气体回收利用期。垃圾场沼气产生量曲线如图1(K为产气率)。
图1 垃圾场沼气产生量曲线
表3 深圳市市区历年垃圾量t/y
年代1984 1985 1986 1987 1988 1989
垃圾量t 87 600 131 400 142 350 147 460 168 265 243 734
年代1990 1991 1992 1993 1994 1995
垃圾量t 282 420 320 000 429 000 430 405 454 425 518 665
以玉龙坑垃圾场为例，该填埋场于1984年开始启用，据资料统计，市区垃圾量见表3。
除玉龙坑垃圾填埋场以外，深圳市垃圾综合处理厂自1988年投产以来，日焚烧垃圾量约200 t，到1995年底，共焚烧垃圾5×104t，因此，除去烧掉的垃圾，其余约4×106t，5×106t的垃圾均进入了玉龙坑填埋场。
据《美国城市固体垃圾管理及填埋技术》报道：在12～15年的填埋期间里，每公斤固体垃圾可以回收0.0989～0.1483 m3的甲烷。与美国相比，玉龙坑垃圾填埋场中有机垃圾含量极少，而沼气是通过有机物的发酵产生的，因此产气量也较以上指标低，考虑到填埋场已使用十年，填埋场的沼气产气率约为每公斤固体垃圾可以回收0.05 m3，回收期15年，产气量计算公式如下：
Q=1000×g×w/(365×24×y) (m3/h)
式中：
g-每公斤固体垃圾回收气量(m3/kg)；
w-垃圾填埋总量(t)；
y-回收期限(年)。
则玉龙坑填埋场沼气的小时产量为：
Q=1000×0.05×400×104/(365×24×25)=913 (m3/h)
考虑将这些气体由预埋的排气设施集中导出，送至沼气处理设施集中处理后，送入环卫综合处理厂，对其综合利用。
3 气体收集系统
垃圾填埋场内产生的气体，借压差流向特定的气体收集井，从收集井通过气体收集管引至集气柜，气体由集气柜输往气体收集站。根据废气的不同用途进行净化处理。
气体的收集通过设置于填埋场竖井中垂直带孔管道收集竖井，每隔40～50m设置一个，每3～5个收集井设置一个集气柜，组成一组输送系统，每个集气柜设有独立的管道接至收集站。集气柜可以互组联通，以便处理故障和检修。
为有效地抽出井中气，井里应保持约20kPa的负压，并以此考虑管道设计和设备的选择。地下沼气收集井如图2所示。
竖井中的吸引管用高密度聚乙烯制造，直径100～150 mm，吸引管上有透气的小孔，垂直安装在直径为0.5 m的竖井中，为防止其客观存在气体渗透进入填埋场表层，吸引管上部3m没有小孔，为增加吸收面积，吸引管周围装有过滤砾石。废气收集系统如图3所示。
图2 地下废气收集井示意图
图3 废气收集系统示意图
1-收集井(竖井)；2-集气柜；3-沼气收集管；
4-集气管；5-控制站；6-收集站
来自竖井中的气体含有水蒸汽，所以水平管道应逐渐向竖井方向倾斜，以便使冷凝液返回竖井，在一些管道的最低点，设置了冷凝水收集装置。
4 气体处理
填埋场内的气体通过收集设施导出地面，其处理方法有如下两种。
(1) 直接燃烧
将填埋场内的沼气导出地面后进行直接燃烧，是一种常用的传统处理方法。这种方法在较小的填埋场中适用，即所收集到的气体不足以利用，而采用就地焚烧的方法。
(2) 综合利用
将收集到的气体，经过抽送机送往净化处理设施，进行净化、储存，再经过加压、冷凝后送往用户。
这种处理方法适用于产气量较大的填埋场，它可以有效地利用沼气的能量，又可以减少填埋场气体污染环境及爆炸的危险性。
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目录 第一章广州环投环境服务有限公司兴丰生活垃圾填埋场沼气发电利用项目概论 (1) 一、广州环投环境服务有限公司兴丰生活垃圾填埋场沼气发电利用项目名称及承办单位 (1) 二、广州环投环境服务有限公司兴丰生活垃圾填埋场沼气发电利用项目可行性研究报告委托编制单位 (1) 三、可行性研究的目的 (1) 四、可行性研究报告编制依据原则和范围 (2) （一）项目可行性报告编制依据 (2) （二）可行性研究报告编制原则 (2) （三）可行性研究报告编制范围 (4) 五、研究的主要过程 (5) 六、广州环投环境服务有限公司兴丰生活垃圾填埋场沼气发电利用项目产品方案及建设规模 (6) 七、广州环投环境服务有限公司兴丰生活垃圾填埋场沼气发电利用项目总投资估算 (6) 八、工艺技术装备方案的选择 (6) 九、项目实施进度建议 (7) 十、研究结论 (7) 十一、广州环投环境服务有限公司兴丰生活垃圾填埋场沼气发电利用项目主要经济技术指标 (9) 项目主要经济技术指标一览表 (10) 第二章广州环投环境服务有限公司兴丰生活垃圾填埋场沼气发电利用项目产品说明 (16) 第三章广州环投环境服务有限公司兴丰生活垃圾填埋场沼气发电利
用项目市场分析预测 (16) 第四章项目选址科学性分析 (16) 一、厂址的选择原则 (16) 二、厂址选择方案 (17) 四、选址用地权属性质类别及占地面积 (18) 五、项目用地利用指标 (18) 项目占地及建筑工程投资一览表 (18) 六、项目选址综合评价 (19) 第五章项目建设内容与建设规模 (20) 一、建设内容 (20) （一）土建工程 (21) （二）设备购臵 (21) 二、建设规模 (21) 第六章原辅材料供应及基本生产条件 (22) 一、原辅材料供应条件 (22) （一）主要原辅材料供应 (22) （二）原辅材料来源 (22) 原辅材料及能源供应情况一览表 (23) 二、基本生产条件 (24) 第七章工程技术方案 (25) 一、工艺技术方案的选用原则 (25) 二、工艺技术方案 (26) （一）工艺技术来源及特点 (26) （二）技术保障措施 (26) （三）产品生产工艺流程 (27) 广州环投环境服务有限公司兴丰生活垃圾填埋场沼气发电利用项目生产工艺流程示意简图 (27)
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/36637760.html, 浅谈填埋场沼气的形成、处理方法及利用 作者：魏忠惠刘萍萍 来源：《中小企业管理与科技·学术版》2009年第01期 摘要：综合分析垃圾卫生填埋产生沼气，沼气的主要成分是甲烷及甲烷形成的条件。通过对填埋场沼气的处理方法探讨，得出结论：在大型填埋场利用沼气发电是科学有效的。 关键词：填埋场沼气甲烷发电 0 引言 卫生填埋是目前世界上应用最广泛的垃圾处理方法，近几年国内陆续建造了一批规范的卫生填埋场，并相继投入使用。随着时间的推移，卫生填埋场数量不断增加，每一填埋场都会产生一定量的沼气。沼气是以甲烷和二氧化碳为主，此外还可能有少量的氨气和硫化氢等。 1 沼气的危害 甲烷存在填埋场的垃圾层内时，由于缺氧，不会发生什么问题。但它从填埋场内逸出时，甲烷含量达到5—15%（爆炸界限）时，就可能引起爆炸。同时，填埋场沼气中含有大量的二氧化碳，甲烷和二氧化碳从填埋坑逸出的过程中，会向填埋坑周围的土壤中扩散，使土壤中的PH值下降，使土壤中造成嫌气性气氛，从而会引起某些植物死亡。另外，填埋场沼气中的少量氨气和硫化氢，还会污染空气。 2 沼气的形成 2.1 好氧分解阶段填埋坑中的有机物在好氧微生物的作用下，经过一系列复杂的生物化学过程，最终分解成稳定的产物，这些稳定的物质，不可能提供什么能量。 2.2 厌氧分解不产生甲烷阶段当好氧分解反应将废物填埋坑中存留的氧气基本耗尽时，厌氧微生物开始活动，在此阶段，微生物利用硝酸根、硫酸根作为氧源，产生硫化物、氨气和二氧化碳，所以在此阶段迅速产生二氧化碳而不产生甲烷。 2.3 厌氧分解开始产生甲烷阶段当有机物已部分转化成为有机酸，废物层中的氧气已经耗尽，温度、湿度、PH值都比较合适时，甲烷菌便开始繁殖，将有机酸转化为甲烷，同时也放出二氧化碳，在这一阶段，甲烷产量逐渐增加，坑内温度可能上升到55℃，当产气稳定时， 表明第三阶段结束。 2.4 稳定产气阶段在此阶段中填埋层稳定地产生甲烷和二氧化碳。
沼气发展现状 能源是向自然界提供能量转化的物质，是人类活动的物质基础。在某种意义上讲，人类社会的发展离不开优质能源的出现和先进能源技术的使用。在当今世界，能源的发展，能源和环境，是全世界、全人类共同关心的问题，也是我国社会经济发展的重要问题。当今世界，人类社会发展日益加速，无论是在工业，农业，还是第三产业服务业，高新技术产业，都是处于人类历史上空前发展最快的一个阶段。社会的发展提高了人类的生活水平，大大加强了社会生产力，同时对能源（如煤，石油）的需求和使用也大幅提高，从汽车内燃机到家用电器，无不需要能源去运作。 人类对能源的利用主要有三大转换：第一次是煤炭取代木材等成为主要能源；第二次是石油取代煤炭而居主导地位；而当今世界是在石油逐渐枯竭的状况下向多能源结构的过渡转换。世界能源利用现状主要表现为3个特点：1. 受经济发展和人口增长的影响，世界一次能源消费量不断增加； 2. 世界能源消费呈现不同的增长模式，发达国家增长速率明显低于发展中国家；3. 世界能源消费结构趋向优质化。纵观当今世界能源利用状况，我们仍然以化石燃料作为主要能源，对环境的破坏极大，并且面临着枯竭。从目前新能源发展状况来看，发展力度仍不够大，对多能源结构的转换仅处于过渡或者说是只是开始的阶段。所以加大力度发展新能源是人类目前一项重要并且紧迫的工作。正因如此，整个世界都十分关注新能源的开发。目前人们主要关注的新能源有以下几类：太阳能，风能，生物质能，核能，氢能，地热能，海洋能，小水电。相对于传统能源，新能源普遍具有污染少、储量大的特点，对于解决当今世界严重的环境污染问题和资
源（特别是化石能源）枯竭问题具有重要意义。同时，由于很多新能源分布均匀，对于解决由能源引发的战争也有着重要意义。 沼气，正是新能源之一——生物质能中的一份子。 一.沼气定义： 有机物质在一定温度、湿度、酸碱度和厌氧条件下，经各种微生物发酵及分解作用而产生的一种以甲烷为主要成分的混合可燃气体。 二.沼气发展简史： 沼气发酵是一种古老的有机物发酵方法，广泛存在于自然界。它是各种有机物在兼性厌氧菌和专性厌氧菌等微生物的联合作用下，进行生物降解并生成有机酸、醇、二氧化碳和氢气等物质，并经产甲烷细菌等微生物进一步厌氧消化转化为以甲烷为主要成分的生物气的过程。厌氧发酵主要原料是农林废弃物、工业有机废水、畜禽粪便和城市垃圾等“废弃”资源。厌氧发酵的两个基本功能——降解有机物和产生可燃气体，是生态农业发展的基本推动力。早在1630 年，Vam Helmeuy 就发现生物质厌氧发酵能产生可燃气体。1776 年，意大利无力学家Volta 发现沼泽中有可燃气体产生，他认为这种气体的产生与有机质分解有关。1806 年，Herry 确定这种气体是甲烷。1868 年Becbamp 首次提出甲烷形成过程是一种微生物学过程，1875 年，俄国学者Popoff 也得到了相同的结论。1901～1902 年，巴斯德研究所的Maze 获得了一种产甲烷的微球菌，并将其命名为马氏甲烷球菌（Methanococcus mazei）。1936 年，Barker 发现了能在合成培养基上发酵产乙醇、丙醇和丁醇的有机体，并指出发酵分为产酸和分解酸形成甲烷的两个阶段，同时获得了几个产甲烷细菌的纯培养物，分别命名为甲
垃圾填埋场常见污染问题及防治方法 ［作者：许海云转贴自：中国环保产业］ 摘要：本文从垃圾填埋过程中对水、大气和土壤的污染问题入手，阐述了在填埋过程中应采取的防渗、收集、处理和利用等措施，对防治垃圾填埋二次污染进行了探讨。 关键词：生活垃圾；垃圾填埋场；二次污染；污染防治 中国分类号：X705 文献标识码：B 文章编号：1006-5377（2002）08-0019-03 卫生填埋作为目前最常见的垃圾处理方法，具有投资少、处理费用低、处理量大、操作简便等特点，在世界上许多国家得到广泛应用，如美、英等国生活垃圾处理都以卫生填埋法为主。我国80%以上的垃圾仍采用露天堆放和直接填埋的简易填埋法。但卫生填埋也存在着诸多污染问题，填埋过程中产生的大量二次污染物，如不妥善处理，会对周围的水体、大气和土壤造成严重污染。采取有效措施防治垃圾填埋二次污染，见山填埋场对周边环境的影响，促进人口、资源、环境和社会的可持续发展，是我们当前面临的一个重要课题。本文根据建设部《城市生活垃圾卫生填埋技术标准》，参考国内外先进的垃圾卫生填埋技术，对垃圾填埋场中常见的污染问题进行了分析研究，提出了解决方法。 一、垃圾填埋常见的二次污染 垃圾填埋后对环境造成的污染是多方面的。监测结果表明：目前全国尚无一家城市生活垃圾填埋场所排放的污染物全部指标均达到国家标准。这些污染物如不加处理排放，极易对周边环境造成影响，其中最主要的是对水、大气和土壤的污染。 1、水污染。垃圾填埋对水产生的污染主要来自于垃圾渗滤液。这是垃圾在堆放和填埋过程中由于发酵、雨水淋刷和地表水、地下水浸泡而渗滤出来的污水。渗滤液成分复杂，其中含有难以生物降解的奈、菲等芳香族化合物、氯代芳香族化合物、磷酸脂、邻苯二甲酸脂、酚类类和苯胺类化合物等。渗滤液对地面水的影响会长期存在，即使填埋场封闭后一段时期内仍有影响。渗滤液对地下水也会造成严重污染，主要表现在使地下水水质混浊，有臭味，COD、三氮含量高，
垃圾填埋场沼气发电系统的优化配置 随着全球经济的高速增长，能源和环保问题日益突出。一方面，化石能源日渐枯竭，世界正面临巨大的能源压力；生存环境日渐恶劣，世界正面临巨大的环境压力。另一方面，又有巨大的能源被白白地浪费；有大量的有害物质被肆无忌惮地排放。能源和环境已经成为世界最重要的事情！“节约能源，减少排放”在很多国家被列为“基本国策”。 研究表明：每吨垃圾填埋后可以产生300m3左右的填埋气，甲烷含量约占填埋气总量的45~60%，热值约为20MJ/Nm3，是一种利用价值较高的清洁燃料，产物是二氧化碳和水，具备二次污染小的特点。因此，沼气发电就成为垃圾处理的具体措施之一。 沼气发电是一个系统工程，它包括垃圾填埋操作管理、产气量的监测、沼气收集、沼气输送、沼气处理、沼气发电及电力上网以及系统配套设施等多项单元技术的组合，也涉及到国家对沼气发电的扶持政策和技术法规等。剖析国内已有的沼气发电工程，借鉴发达国家的沼气发电技术和经验，以及充分研究和利用国家对可再生能源的政策导向等，进行对垃圾填埋气体发电及其配套系统进行优化研究和应用，已成为业界日益关注和探讨的重要课题。 1垃圾填埋场填埋操作概述 卫生填埋法是大型填埋场应用最普遍的处理技术。将垃圾倒入具有一定地形特征的场地中，通过采取防渗、覆土和气体导排设施，消除了简易填埋带来的各种安全、卫生和环境污染问题的一种最终处置技术。投资少，容量大，操作简单。但是，大部分中小规模的城市生活垃圾采用直接露天堆放、自然填沟等方式处理，不但侵占了宝贵的土地资源，而且对环境造成了潜在的影响和危害，特别是渗滤液，由于没有进行必要的收集和集中净化处理，导致水资源和环境的严重污染，而且，所产生的沼气也无法利用，浪费了大量的能源。 填埋处置方式也有明显的弱点。一是占地面积大，场地选择较困难。二是二次污染问题。处理不好的填埋场，其渗滤液和沼气对周围地区造成严重危害。因此在填埋操作过程中，可以通过以下措施来优化垃圾填埋场的填埋操作管理： ﹡提高垃圾填埋场的堆放高度可以减少占用土地； ﹡分区集中作业，有利于垃圾分解产气和收集； ﹡采用新材料、新工艺加强填埋场底部处理，并设置污水处理系统，以解决对水源的污染； ﹡在垃圾填埋之前铺设垃圾渗滤液回收管道和沼气水平或垂直管道，提高填埋场沼气的抽取效率；﹡压实垃圾，创造厌氧环境，而且增大库容；及时覆土，阻止空气进入，防止好氧反应的发生；﹡阻止沼气散发，充分利用能源，消除安全隐患； ﹡建立防洪体系，维持厌氧反应环境；建立渗滤液处理系统，让渗滤液能顺利排出，并得到及时处理。
第28卷第1期农业工程学报V ol.28No.1 1842012年1月Transactions of the CSAE Jan.2012 中国沼气发展的现状、驱动及制约因素分析 王飞1，蔡亚庆2，仇焕广2※ （1.农业部规划设计研究院农村能源与环保研究所，北京100125； 2.中国科学院农业政策研究中心北京100101） 摘要：能源需求的急剧增加以及生态环境的日益恶化促使国家大力发展沼气事业。该文在总结中国沼气发展利用现状、技术以及相关政策的基础上，深入探讨了中国沼气发展的驱动及制约因素，并为未来中国沼气的健康持续发展提出了政策建议。研究表明：过去10a中国沼气投资和建设快速发展、沼气综合和可持续发展利用模式不断创新、国家相关支持政策为中国沼气持续发展发挥了重要作用；在未来较长一段时期，中国沼气行业既面临能源需求增加、规模化养殖发展以及环境治理压力加大等因素的驱动，也面临适宜农户减少、融资渠道单一以及市场不健全、法规不完善等因素的制约。 根据研究结果，该文提出了通过健全后续服务体系，完善相关政策法规等，促进中国沼气健康发展的政策建议。 关键词：沼气，投资，能源利用，发展现状，驱动因素，制约因素，政策建议 doi：10.3969/j.issn.1002-6819.2012.01.033 中图分类号：S216文献标志码：A文章编号：1002-6819(2012)-01-0184-06 王飞，蔡亚庆，仇焕广.中国沼气发展的现状、驱动及制约因素分析[J].农业工程学报，2012，28(1)：184－189. Wang Fei,Cai Yaqing,Qiu Huangguang.Current status,incentives and constraints for future development of biogas industry in China[J].Transactions of the CSAE,2012,28(1):184－189.(in Chinese with English abstract) 0引言 随着经济的快速发展，中国的能源需求急剧增长。2009年中国能源消费达到306647万t标准煤，能源缺口高达32029万t标准煤[1]。经济的发展也促使中国农村对优质商品能源的需求持续增加[2]，农村地区能源供需矛盾更加突出。能源消耗的持续增加不仅导致石化能源的枯竭，也带来了严重的环境问题。一方面，石化能源的使用产生了大量温室气体，导致日益严峻的全球气候变化[3]；另一方面，中国农村仍以柴草等为主要燃料[1,4]，过度砍伐山林柴草，严重地破坏了生态环境[5]。在能源严重匮乏的同时，中国每年产生7.28×108t秸秆、39.26×108t畜禽粪便以及482.4×108t有机废水[6]，由于无法得到有效利用而对环境产生巨大污染。沼气作为一种方便、清洁、高品位的能源，是秸秆、粪便、生活污水等有机物质在一定水分、温度和厌氧条件下，经微生物发酵产生的可燃气体。由于其原料丰富、技术简单、造价低廉、环境友好的特点而受到国家的高度重视。沼气的推广应用不仅可以缓解能源压力，而且对增加农民收入、改善人居环境、保护林草植被、维持生态平衡具有重要意义[7]。 新中国成立以来，在国家政策的大力推动下，中国沼气事业取得了巨大的成就。截至2009年底，中国农村户用沼气池年累计3507万户；沼气工程年累计56856处； 收稿日期：2011-06-07修订日期：2011-11-16 基金项目：国家自然科学基金国际合作与交流项目（40921140410）；国家自然科学基金面上项目（71073154） 作者简介：王飞（1976－），男，山东栖霞人，高级工程师，主要从事农村可再生能源政策研究。北京农业部规划设计研究院农村能源与环保研究所，100125。Email：cafwfei@https://www.doczj.com/doc/36637760.html, ※通信作者：仇焕广，男，山东莱西人，副研究员。北京中国科学院农业政策研究中心，100101。Email：https://www.doczj.com/doc/36637760.html,ap@https://www.doczj.com/doc/36637760.html, 生活污水净化沼气池年累计186945处，中国已成为世界上最大的农村户用沼气池保有国[8-9]。尽管在政策鼓励和财政支持的双重作用下，中国沼气事业取得了举世瞩目的成就，但是必须认识到目前中国沼气事业还存在沼气池（工程）废弃、闲置率较高[10]；管理服务不到位[11-12]；建设资金来源渠道单一[13]；沼气市场机制不健全[14-15]等诸多问题。本文的目的在于通过对中国沼气事业发展的历程、经验和不足等问题进行系统的总结，进一步分析中国未来沼气发展面临的机遇和挑战，提出促进中国沼气产业健康发展的政策建议。 1中国沼气发展现状及技术模式 1.1中国沼气发展现状 1.1.1中国农村户用沼气发展状况 中国农村户用沼气的大规模建设开始于20世纪50年代末期，但是由于技术落后等因素限制，沼气建设很快回落。1979年国务院批转农业部等《关于当前农村沼气建设中几个问题的报告》，中国沼气工作开始回升，并在20世纪80年代初期出现了农村户用沼气建设的小高峰。从20世纪50年代末到80年代初，中国沼气建设经历了“两起两落”的曲折发展历程。20世纪80年代到2000年，中国农村户用沼气发展较为平稳，1983中国农村户用沼气发展触底后开始反弹，1983年到2000年农村户用沼气年均增长率为4.6%，2000年底，农村户用沼气池达到848万户[4]。 2000年以来，中国沼气事业进入快速发展的新阶段。2003年，国家颁布了《农村沼气建设国债项目管理办法（试行）》，指出中央用国债对农村沼气建设项目进行补贴，大大刺激了中国农村户用沼气的建设。2007年以来，中央有关部委密集出台了一系列鼓励、规范沼气发展的
中国沼气发电技术发展现状与前景展望 摘要：本文通过对中国沼气利用现状和沼气发电工程市场前景的调查与分析，描述了沼气发电技术发展现状及其能源利用市场潜力，对影响沼气发电商品化和市场化的社会经济因素和主要障碍进行了分析评价，并提出了一些对策和措施。 关键词：沼气工程发电 1、引言 生物质能是来源于太阳能的一种可再生能源，具有资源丰富、含碳量低的特点，加之在其生长过程中吸收大气中的C02，因而用新技术开发利用生物质能不仅有助于减轻温室效应和生态良性循环，而且可替代部分石油、煤炭等化石燃料，成为解决能源与环境问题的重要途径。 随着对环境的日益重视，人们开始利用各种方式来减少工农业生产对环境的破坏。近十几年来，在各级政府有关部门和企业的帮助协调下，用于处理畜禽粪便及各种生产、生活污水的大中型沼气工程纷纷上马，至1998年底，我国已建成大中型沼气工程742处，年产沼气量为16393.94万立方米；垃圾填埋法产生沼气是处理城市垃圾的主要方式之一，具有简单易行和费用较低的特点，同时还可回收能源，正受到世界各国的普遍欢迎。目前，全世界共建成4817座垃圾填埋场，每年可回收沼气51.42亿立方米。 沼气是一种具有较高热值的可燃气体，与其它燃气相比，其抗爆性能较好，是一种很好的清洁燃料，传统上大多利用沼气进行取暖、炊事和照明，随着沼气产量的不断增加，如何更高效地利用沼气，成为摆在我们面前的一项课题。 2、沼气发电技术进展状况 沼气燃烧发电是随着沼气综合利用的不断发展而出现的一项沼气利用技术，它将沼气用于发动机上，并装有综合发电装置，以产生电能和热能，是有效利用沼气的一种重要方式。目前用于沼气发电的设备主要有内燃机和汽轮机。 国外用于沼气发电的内燃机主要使用Otto发动机和Diesel发动机，其单位重量的功率约为27 kW／T。汽轮机中燃气发动机和蒸汽发动机均有使用，燃气发动机的优点是单位重量的功率大，一般为70～140kW／T；蒸汽发动机一般为10kW／T。国外沼气发电机组主要用于垃圾填埋场的沼气处理工艺中。目前，美国在沼气发电领域有许多成熟的技术和工程，处于世界领先水平。现有61个填埋场使用内燃机发电，加上使用汽轮机发电的装机，总容量已达340兆瓦；欧洲用于沼气发电的内燃机，较大的单机容量在0.4～2兆瓦，填埋沼气的发电效率约为1.68～2kWh／m3。 我国开展沼气发电领域的研究始于八十年代初，1998年全国沼气发电量为1,055，160kWh。在此期间，先后有一些科研机构进行过沼气发动机的改装和提高热效率方面的研究工作。我国的沼气发动机主要为两类，即双燃料式和全烧式。目前，对“沼气一柴油”双燃料发动机的研究开发工作较多。如：中国农机研究院与四川绵阳新华内燃机厂共同研制开发的S195—1型双燃料发动机：上海新中动力机厂研制的20／27G双燃料机等。成都科技大学等单位还对双燃料机的调速、供气系统以及提高热效率等方面进行过研究。潍坊柴油机厂研制出功率为120 kW的6160A一3型全烧式沼气发动机，贵州柴油机厂和四川农业机械研究所共同开发出60 kW的6135AD(Q)型全烧沼气发动机发电机组；此外，还有重庆、上海、南通等一些机构进行过这方面的研究、研制工作。可以说，目前我国在沼气发电方面的研究工作主要集中在内燃机系列上。表1是我国部分12kW以下沼气发电机组的测试性能比较。 3、沼气发电前景广阔 沼气发电工程本身是提供清洁能源，解决环境问题的工程，它的运行不仅解决沼气工程中的一些主要环境问题，而且由于其产生大量电能和热能，又为沼气的综合利用找到了广泛的应用前景： 1)有助于减少温室气体的排放 通过沼气发电工程可以减少CH4的排放，每减少1屯CH4的排放，相当于减少25吨C02的排放，对缓和温室效应有利。 2)有利于变废为宝，提高沼气工程的综合效益 我们以沼电在酒厂中的的综合效益为例：四川荣县进行了120 kW沼气发电的生产和示范。用酒糟废水经厌氧消化产生沼气，发电效率为1.69 kWh／m3，当年成本为0.0465元／kWh。沼电能够基本满足该厂的生产用电：山东昌乐酒厂安装2台120 kW的沼气发电机组，170m3酒糟日产沼气4800m3，发电8640kwh，全年能源节约开支29万元，工程运行一年即收回全部成本。
jiangsu university of science and technology 课题名称：沼气发展现状 姓名：刘启明 专业：冶金工程 学号：1045562112
沼气发展现状 沼气的基本介绍 沼气的主要成分是甲烷。沼气由50%?80%甲烷(CH4)、20%?40%二氧化碳(CO2)、0%?5%氮气(N2)、小 于1%的氢气(H2)、小于0. 4%的氧气(O2)与0. 1%?3%硫化氢(H2S)等气体组成。 . 关于沼气发生的基本原理，目前尚在探索之中。沼气的形成过程大致可分为两个阶段，首先将各种复杂的有机物转化为低级脂肪酸，例如丁酸、丙酸、乙酸；然后把上述各类产物继续转化为甲烷和二氧化碳等。 二、中国沼气发展经历的几个阶段 中国沼气建设起步于20 世纪七十年代，已有30多年的发展史，经历了三个阶段，步入了新的发展局面。 中国农户沼气池历年发展态势 1973年--1983 年：仓促发展与回落 1984年--1991 年：调整与重视科技 1992 年--1998 年：回升与效益凸现 1999 年至今：全面提升与快速发展 第一阶段是1973年到1983年的10年间，为高速发展与回落阶段，政府急于为解决农民生活燃料严重短缺而在全国推广沼气，1976年形成了全国性的高潮，当年统计推广256.7 万户。终因仓促上马、急于求成，缺乏坚实成熟的技术基础和支持，以及管理不善等原因，造成数量上的高速发展，而紧跟着的大回落阶段，从1976年的700多万户回落到1982年的400 万户。 第二阶段是1984年到1991 年的8年间，为调整阶段。此阶段注重沼气技术系统的科研，修理病态池，放慢发展速度，8 年间新增池扣去报废池仅累计增加82.7万户，平均每年增加10万多户。 第三阶段是1992年至 1 998年，为回升发展阶段。由于第二阶段科研与示范工作取得重要成果，如户用高效沼气池技术、南方恭城模式、北方“四位一体”模式等沼气与生态建设等有机结合，沼气建设综合效益日益明显，有回升发展，每年建池在50 万户左右。 从1999年起农业部总结了北方“四位一体”、南方“猪一沼一果”、西北“五配套”等卓有成效的沼气能源生态建设经验，提出了“能源环保工程”和“生态家园富民工程”计划， 并于2001年和2002两年争取到小型公益农村沼气项目每年补助1亿元的支持，2002年农 村基建2亿元支持，并于2003年得到农村基础设施国债资金10亿元的支持，使中国沼气建 设进入了一个全新的发展阶段。每年新建沼气池加速发展到2003年的210万户，即2003 年新发展的农户沼气池为上个世纪中期每年新增50万户的四倍多，2003年沼气池保有量为
我国沼气发电项目现状分析 2014年甘肃天水沼气发电项目并网 中投顾问发布的《2016-2020年中国沼气产业投资分析及前景预测报告》指出，2014年1月10日17 时09分，天水市城市生活垃圾卫生填埋气发电厂1号发电机组成功并入电网，线路“T”接入110千伏七里墩变10千伏124线路。作为天水电网投运的第一座新能源发电厂，其成功投运使得天水电网呈现火电、水电、清洁电能等多元化的供应结构，减少了垃圾填埋场的安全隐患，实现了温室气体排放，节约了煤炭消耗，对于城市节能减排有着重要意义。 天水市城市生活垃圾卫生填埋气发电厂位于秦州区水家沟垃圾填埋厂旁，该厂采用两台国产500千瓦燃气机组，采用世界最先进的燃气控电技术，充分适应燃气特点，可适应浓度不断变化的沼气发电。燃气中甲烷浓度按50%计算，则每立方米燃气发电量不少于1.6千瓦时。为降低项目能耗，在设计中对主要耗能设施和用水设备进行了技术优化，例如采用低耗损的变压器，增加垃圾填埋覆土厚度以提高填埋气收集率，发电机组采取用水量少、蒸发损失小的闭式循环系统等。 在正常生产状态下，该项目一年保守估计将耗用340.58×104立方米填埋气，其中CH4含量为170.28×104立方米。按国际公认的每公斤CH4相当于21倍CO2所产生的温室效应计算，直接燃烧的甲烷量相当于减排CO2约2.56×104吨，年发电量将达到490万千瓦时，可减少煤炭燃烧量1564.5吨。 2014年湖南常德沼气发电项目建成 2014年3月17日，湖南省最大沼气发电机组成功在常德并网发电，该项目年发电量超过500万度，环保方面相当于新增了10个湖南植物园的净化吸收功能。 2014年3月17日，位于常德市白鹤山乡的桃树岗垃圾填埋沼气发电厂，随着技术人员合上并网微断开关，湖南最大沼气发电工程完成并网发电。 在桃树岗垃圾填埋场，已经堆了半年的垃圾山上分布着30眼集气井，这些井深入垃圾山15米，每口井每小时能产生60立方米沼气，在垃圾逐步增加的情况下，它们在2到5年内都能搜集到沼气。 此前，这些垃圾都被白白烧掉，现在派上了用场。沼气发电的原理主要是沼气预处理设备植入集气井中，不间断地将沼气抽出，并通过管网收集发送到发电机组。对沼气进行预处理后，再利用产生的纯沼气进行发电。 桃树岗垃圾填埋发电厂是湖南省目前真正实现并网输电的沼气发电项目。根据设计规划，桃树岗垃圾填埋沼气发电厂年发电量超过500万度，按照每户居民平均每天用电6度算，可供近3000户居民使用。 相比经济效益，沼气发电的环保意义更大。桃树岗垃圾填埋发电项目，保守估算每天可减少二氧化碳排放130万立方米，相当于新增了10个湖南省植物园的净化吸收功能。 2015年江西上饶沼气发电项目并网 中投顾问·让投资更安全经营更稳健
管理制度参考范本垃圾填埋场的安全运行a I时'间H 卜/ / 1 / 5
卫生填埋作为垃圾的最终处置手段一直占有重要地位，目前仍然是包括中国在内的绝大多数国家垃圾处理的主要方式。然而，卫生填埋虽然采取了防渗、压实、覆盖和收集等环境保护工程措施，但其填埋高差大，产气量多等一些特性，还是对填埋场的安全运行构成潜在威胁。在国外，如土耳其、菲律宾等都出现过垃圾堆体大滑坡而引起 沼气大爆炸，掩埋掉整个村庄的惨剧。在国内，20XX年重庆凉风垭垃圾填埋场发生了垃圾堆体滑坡，造成重大的人身伤亡和财产损失。因此，如何抓好填埋场勺安全运行工作，以保证填埋场勺正常运转，防止环境污染和人身财产损害勺发生，是摆在我们面前勺一个重要课题。 XX市天子岭废弃物处理总场作为我国首座按建设部卫生填埋标 准建造的大型垃圾填埋场和全国垃圾卫生填埋示范工程，在安全运行方面积累了一定勺经验。天子岭废弃物处理总场总投资 1.1 亿元（含中佳发电厂投资3000万元），占地48 公顷，填埋总容量为600万立方米。垃圾填埋严格按单元分层 作业，其流程为推平T压实T覆土， 日处理垃圾能力为1500~4000吨，使用年限为13年。全场由垃圾填 埋库区、污水收集处理系统、地下水防污染系统、环境监测站、沼气发电厂、地磅计量系统和管理生活区组成。 1994年5月，天子岭废弃物处理总场与美国惠民集团合作，成立中佳环境技术有限公司，建设填埋气体发电厂。一期工程规模为2台970KW勺机组，终期可达6台。19XX年10月27日，电厂正式投产发电，该项目具有良好的经济、环境与社会效益，它不仅可以防止填埋 气体的二次污染，变废为宝，又可有效地消除填埋场产生的安全隐患，填补了国内空白。 近几年天子岭废弃物处理总场在填埋场植被恢复上也做了积极的尝试。如在填埋场封场区域种植竹子，成活率达95%以上，这样既可防止水土流失，保护生态环境，又可以提高垃圾填埋堆体的稳定性，还可产生一定的经济效益。 根据设计库容量，第一垃圾填埋场已接近饱和。总投资达 3.5 亿元、设计使用年限为24年的XX市第二垃圾填埋场将于近期开工建设。 在过去的10 多年里，天子岭废弃物处理总场在各方面都取得了一些成绩，先后被国家建设部、国家科委评为“全国垃圾处理第一类推 广项目”、“全国环境治理优秀工程”、联合国20XX年“迪拜国际改善居住环境最佳范例”称号、建设部首批重点实施技术示范工程、
中国沼气发电技术发展现状与前景展望摘要：本文通过对中国沼气利用现状和沼气发电工程市场前景的调查与分析，描述了沼气发电技术发展现状及其能源利用市场潜力，对影响沼气发电商品化和市场化的社会经济因素和主要障碍进行了分析评价，并提出了一些对策和措施。 关键词：沼气工程发电 1、引言 生物质能是来源于太阳能的一种可再生能源，具有资源丰富、含碳量低的特点，加之在其生长过程中吸收大气中的C02，因而用新技术开发利用生物质能不仅有助于减轻温室效应和生态良性循环，而且可替代部分石油、煤炭等化石燃料，成为解决能源与环境问题的重要途径。 随着对环境的日益重视，人们开始利用各种方式来减少工农业生产对环境的破坏。近十几年来，在各级政府有关部门和企业的帮助协调下，用于处理畜禽粪便及各种生产、生活污水的大中型沼气工程纷纷上马，至1998年底，我国已建成大中型沼气工程742处，年产沼气量为16393.94万立方米；垃圾填埋法产生沼气是处理城市垃圾的主要方式之一，具有简单易行和费用较低的特点，同时还可回收能源，正受到世界各国的普遍欢迎。目前，全世界共建成4817座垃圾填埋场，每年可回收沼气51.42亿立方米。 沼气是一种具有较高热值的可燃气体，与其它燃气相比，其抗爆性能较好，是一种很好的清洁燃料，传统上大多利用沼气进行取暖、炊事和照明，随着沼气产量的不断增加，如何更高效地利用沼气，成为摆在我们面前的一项课题。 2、沼气发电技术进展状况 沼气燃烧发电是随着沼气综合利用的不断发展而出现的一项沼气利用技术，它将沼气用于发动机上，并装有综合发电装置，以产生电能和热能，是有效利用沼气的一种重要方式。目前用于沼气发电的设备主要有内燃机和汽轮机。 国外用于沼气发电的内燃机主要使用Otto发动机和Diesel发动机，其单位重量的功率约为27 kW／T。汽轮机中燃气发动机和蒸汽发动机均有使用，燃气发动机的优点是单位重量的功率大，一般为70～140kW ／T；蒸汽发动机一般为10kW／T。国外沼气发电机组主要用于垃圾填埋场的沼气处理工艺中。目前，美国在沼气发电领域有许多成熟的技术和工程，处于世界领先水平。现有61个填埋场使用内燃机发电，加上使用汽轮机发电的装机，总容量已达340兆瓦；欧洲用于沼气发电的内燃机，较大的单机容量在0.4～2兆瓦，
前言垃圾填埋气发电简介 在我国，目前70％以上的城市生活垃圾，都是集中收集后，运送到一个或多个当地城市政府所有的垃圾填埋处理厂填埋处理。目前垃圾填埋大多属于露天填埋，在垃圾填埋的过程中，因为填埋场垃圾堆放体内部缺少氧气，垃圾中的有机物会发酵产生出大量的沼气（填埋气），平均每吨垃圾在填埋场寿命期内可产生约100—200立方米的填埋气体，其主要成分是甲烷、二氧化碳、硫化氢、氮等气体。 垃圾沼气成分和天然气类似，相比天然气，垃圾沼气具有高热值，抗爆性能较好等特点，是一种很好的清洁燃料。目前全球的温室效应中，填埋气中的甲烷、二氧化碳等气体是造成全球气候变暖的气体之一，如果这些沼气直接排放到大气中，不仅会对环境造成污染，当夏天温度升高时极易爆炸，同时更是一种能源浪费。垃圾填埋气发电采用了完整地垃圾沼气收集和利用理念，通过先进的垃圾沼气收集系统，输送系统，沼气净化系统和沼气发电系统，将垃圾沼气完全利用，产生电力，并入城市大电网之中，向电力用户提供清洁能源。因此，现阶段垃圾填埋气发电是一种既能有效利用废气资源发电，又能减少空气污染的无害化处理方式，是符合国家“节能减排”提倡的大方向目标的项目，是典型的“低碳经济”。 现今沼气发电理论和设备在全球发展是成熟的，已经有数十年的发展和应用的历史。在我国，垃圾填埋气发电项目已经在杭州、北京、上海、天津、深圳等城市试点商业化运行。这些项目不仅能通过利用废气发电获得发电收益，同时垃圾填理场填埋气发电是减排填埋场温室气体排放的有效措施，已纳入了联合国清洁发展机制(CDM）项目资助范围，项目可以根据《京都议定书》、《清洁发展机制项目运行管理办法》向联合国申报CDM（清洁发展机制）项目，通过世界上的“碳交易市场”从欧盟、美国、日本等发达国家获得二氧化碳减排额外收益。由此看出，投资填埋气发电项目具有较好的环境效益和经济效益。 我国目前拥有大量垃圾填埋场，但垃圾填埋气发电应用范围还不广，利用率仍比较低。作为能源消费大国，我国利用垃圾制造沼气发电的市场前景是十分广阔的。
国外大中型沼气工程的沼气利用现状 美国沼气工程发展 70年代因石油涨价，触发了一些沼气工程设施建设。1970-1990年间，以能源为主要目的，大约建造了大约140 座沼气工程。但由于设施简陋，设计不规范，安装不合理，管理差等问题，这些早期的沼气发酵罐大多数已经报废或停止使用。 2007 年正常运行的沼气工程大约有111 个，基本上是畜禽场沼气发电工程，每年产生 2.15 亿Kwh 当量的总能量。（3788万m3/a） 一、热电联供形式(CHP) 德国，98%的沼气工程是热电联产(CHP） 二、交通工具燃料 瑞典是使用沼气作汽车燃料最普遍的国家，沼气作汽车燃料开始于1996年，并建了汽车燃料沼气标准。2004年开始，火车开始也以这种方式运行。2007年已有14400辆沼气燃料交通工具。 2007年瑞典用于交通燃料的沼气达到28000万Nm３,占沼气产量的19%, 有86个普通交通工具沼气加气站,27个公共汽车沼气加气站. 三、市政燃气 德国《能源经济法》明确将沼气定义为燃气。2008年3月12日,通过新的有关沼气并燃气网的新法律, 到2030年,沼气替代10%的天然气. 大部分花费由燃气公司承担. 2009年德国已经有100个沼气工程的沼气并入天然气网， 补贴：<350Nm3/h,补贴2欧分/kwh，达到700Nm3/h时，补贴1欧分/kwh。 丹麦补贴5.4 欧分/kwh。 瑞典有4座沼气净化站，净化后的沼气输入燃气管网。 北欧国家，对于沼气是否应该提纯后用于并网或作汽车燃料仍然存在争论。 四、国内外沼气工程技术比较
52处养殖场粪污处理沼气工程调查 中国农村粪污处理沼气工程调查 欧洲沼气工程原料： 畜禽粪便：牛粪、猪粪、鸡粪； 能源植物：主要是玉米及玉米杆；德国98%的沼气工程利用能源作物． 有机废弃物：如食品与农产品加工废弃物，市场废弃物、市政垃圾有机物。 中国农场沼气工程的主要发酵原料： 是畜禽粪便，以猪粪最多，牛粪次之，鸡粪最少，还没有能源作物沼气工程，混合发酵的沼气工程正在起步。
垃圾沼气发电 Flex Energy 在中国城市未来的发展进程中，将可能遇到两大发展难题，一是城市发展对能源需求量剧增，城市能源供应紧缺；二是城市人口不断增加，城市规模扩大，每天将产生大量垃圾，城市垃圾的处理或成为困扰城市发展的难题。 随着我国经济的发展和科技的进步，我国城市垃圾处理能力不断提高，利用城市垃圾生成沼气并加以利用，则成为全球发展低碳经济背景下的有益尝试。这不仅能够解决城市垃圾处理难的问题，同时生成的沼气也缓解了城市能源供应紧张的问题，实现了经济效益和社会效益的最大化。 利用城市垃圾生成沼气再加以利用的方法则比较可取。一是可以利用垃圾填埋场反应生成的沼气，二是可以建设专门的垃圾沼气池，通过发酵技术处理生成沼气。利用垃圾生成的沼气在经过净化、加压等工艺处理后，既可以用来发电并入电网，也可以通过管道输送到千家万户用作居民燃气以及用作工业燃料、车用燃料；生成沼气后的沼气渣则可运送到堆肥厂制成有机肥料。利用城市垃圾沼气，不仅可以实现环境净化的功效，还能有效利用能源，实现节能减排的目的，优化城市能源消费结构，提高城市资源循环利用率。 国家已经在“十二五”能源发展规划中明确提出要大力发展城市垃圾沼气等非常规天然气，这将极大促进城市垃圾沼气的开发利用；为了提高能源利用效率，还可将城市垃圾沼气发电与分布式能源项目建设相结合，在天然气供应紧张的城市采用沼气作为分布式能源站的燃料。 沼气发电还可以减排二氧化碳，一年能够减排15万吨以上。 FlexEnergy在该领域有25年经验，引领该技术世界水平。 该技术特点是： 一、它利用太阳能和沼气发电余热给发酵液加温。 二、利用沼气循环压力机给容器内的发酵液搅拌及加快液料提升的速度。 三、利用仿生物菌床加快厌氧速度。 四、利用沼气压力将渣液分离。 五、利用物理、化学相结合的方法对沼气进行脱硫脱水。 六、利用物理等先进的方法将泥沙与有机物分离，使带有大量泥土、砂石的垃圾等废弃有机物可大量用于沼气化发电。 该技术为沼气工程的推广发展提供了一个新途径，它可使大量的垃圾、秸秆、粪便、污水等污染物变废为宝，它可使我国北方地区沼气工程可长年运行。 由于垃圾中含有大量的有机物，垃圾降解过程中，在生物的作用下产生大量沼气。垃圾场沼气资源丰富，因此，在厌氧过程中消耗了约70%的有机物，剩余有机物可作高效有机肥或燃料（同煤、气混燃）。开发利用垃圾沼气资源，发展循环经济，即可减少对环境的污染，又可提高垃圾场的经济效益。利用沼气发电，利国利己，一举多得。
中国沼气发展的现状、驱动及制约因素分析 王飞１蔡亚庆２仇焕广２ 农业部规划设计研究院农村能源与环保研究所，北京１００１２５中国科学院农业政策研究中心 北京１００１０１ 摘要：能源需求的急剧增加以及生态环境的日益恶化促使国家大力发展沼气事业。该文在总结中国沼气发展利用现状、技术以及相关政策的基础上，深入探讨了中国沼气发展的驱动及制约因素，并为未来中国沼气的健康持续发展提出了政策建议。研究表明：过去ｌ０ａ中国沼气投资和建设快速发展、沼气综合和可持续发展利用模式不断创新、国家相关支持政策为中国沼气持续发展发挥了重要作用；在未来较长一段时期，中国沼气行业既面临能源需求增加、规模化养殖发展以及环境治理压力加大等因素的驱动，也面临适宜农户减少、融资渠道单一以及市场不健全、法规不完善等因素的制约。 根据研究结果，该文提出了通过健全后续服务体系，完善相关政策法规等，促进中国沼气健康发展的政策建议。 沼气；投资；能源利用；发展现状；驱动因素；制约因素；政策建议 １０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ． １００２－６８１９．２０１２．０１．０３３ Ｓ２１６Ａ１００２－６８１９（２０１２）－０１－０１８４－０６ ２０１１－０６－０７２０１１－１１－１６ 国家自然科学基金国际合作与交流项目（４０９２１１４０４１０）；国家自 然科学基金面上项目（７１０７３１５４） 王飞（１９７６－），男，山东栖霞人，高级工程师，主要从事农村 可再生能源政策研究。北京 农业部规划设计研究院农村能源与环保研究 所，１００１２５．Ｅｍａｉｌ： ｃａｆｗｆｅｉ＠ｇｍａｉｌ．ｃｏｍ 仇焕广，男，山东莱西人，副研究员。北京 中国科学院农业 政策研究中心，１００１０１． Ｅｍａｉｌ： ｈｇｑｉｕ．ｃｃａｐ＠ｉｇｓｎｒｒ．ａｃ．ｃｎ 万方数据
垃圾填埋场常见污染问题及防治方法 卫生填埋作为目前最常见的垃圾处理方法，具有投资少、处理费用低、处理量大、操作简便等特点，在世界上许多国家得到广泛应用，如美、英等国生活垃圾处理都以卫生填埋法为主。我国80%以上的垃圾仍采用露天堆放和直接填埋的简易填埋法。但卫生填埋也存在着诸多污染问题，填埋过程中产生的大量二次污染物，如不妥善处理，会对周围的水体、大气和土壤造成严重污染。采取有效措施防治垃圾填埋二次污染，见山填埋场对周边环境的影响，促进人口、资源、环境和社会的可持续发展，是我们当前面临的一个重要课题。本文根据建设部《城市生活垃圾卫生填埋技术标准》，参考国内外先进的垃圾卫生填埋技术，对垃圾填埋场中常见的污染问题进行了分析研究，提出了解决方法。 一、垃圾填埋常见的二次污染 垃圾填埋后对环境造成的污染是多方面的。监测结果表明：目前全国尚无一家城市生活垃圾填埋场所排放的污染物全部指标均达到国家标准。这些污染物如不加处理排放，极易对周边环境造成影响，其中最主要的是对水、大气和土壤的污染。 1、水污染。垃圾填埋对水产生的污染主要来自于垃圾渗滤液。这是垃圾在堆放和填埋过程中由于发酵、雨水淋刷和地表水、地下水浸泡而渗滤出来的污水。渗滤液成分复杂，其中含有难以生物降解的奈、菲等芳香族化合物、氯代芳香族化合物、磷酸脂、邻苯二甲酸脂、酚类类和苯胺类化合物等。渗滤液对地面水的影响会长期存在，即使填埋场封闭后一段时期内仍有影响。渗滤液对地下水也会造成严重污染，主要表现在使地下水水质混浊，有臭味，COD、三氮含量高，油、酚污染严重，大肠菌群超标等。地下和地表水体的污染，必将会对周边地区的环境、经济发展和人民群众生活造成十分严重的影响。 2、大气污染。卫生填埋场中的生活垃圾含有大量有机物，这些有机物被微生物厌氧消化、降解，会产生大量的垃圾填埋气。填埋气主要成为为CH4、CO2以及其它一些微量成分，如N2、H2S、H2和挥发性有机物等，其中CH4的含量达到40%～60%。CH4和CO2是主要的温室气体，CH4对O3的破坏是CO2的40倍，产生的温室效应比CO2高20倍以上，CH4和CO2产生的温室效应会使全球气候变暖。甲烷易燃易爆，当其与空气混合比达到5%～15%时，极易引发爆炸和火灾事故。填埋气的恶臭气味会引起人的不适，其中含有多种致癌、致畸的有机挥发物。这些气体如不采取适当措施加以回收处理，而直接向场外排放，会对周围环境和人员造成伤害。 3、土壤污染。城市生活垃圾中含有大量的玻璃、电池、塑料制品，它们直接进入土壤，会对土壤环境和农作物生长构成严重威胁，其中废电池污染最为严重。资料表明，1节一号电池可以使1平方米的土地失去使用价值，废旧电池中含有的镉、锰、汞等重金属，进入土壤和地下水源，最终对人体健康造成严重危害。目前我国每年电池消费量为140亿只，几乎全部进入土壤之中。大量不可降解的塑料袋和塑料餐盒