生活垃圾填埋厂气体发电及CDM应用研究

福州红庙岭生活垃圾填埋气体回收利用的CDM可行性研究王文浚,陈海滨(华中科技大学环境科学与工程学院,武汉430074)摘　要:对国内几个已批准的填埋气体收集利用C DM项目,在比较分析的基础上,结合福州市红庙岭生活垃圾填埋场具体情况,对该场填埋气体回收利用的C DM可行性进行研究及效益评析。

结果表明:只要尽快合理地开发该项目,不仅能大大减少填埋气体的排放量,同时也减排了因替代其它能源产生电能而带来的温室气体。

因此,具有同类垃圾填埋场的城市也应通过国家相关部门积极申报填埋气体发电C DM项目。

关键词:填埋气体发电;清洁发展机制(C DM);减排量;温室气体(G HG)中图分类号:T U8341815 文献标识码:B 文章编号:1009-3230(2006)09-0013-04The Feasibility Study of the CDM application in LFG R ecovery and U se of H ongmiaoling Land fill in Fuzhou CityW ANG Wen-jun,CHE N Hai-bin(H ua Zhong U niversity of Science and technology,Wuhan,H ubei,430074,China)Abstract:The thesis is a feasibility and benefit analyse of the C DM application in LFG recovery and use of H ongmiaoling land fill in Fuzhou,combing the specific situation of the Landfill.The analyse was based on the com pare of LFG recycle projcets which were approval as the C DM projects.The result indicates that this project do not only reduce G HG,but als o can replace other energy to generate power,which can emit G HG,if only the project should be develped as s oon as possible.It is a g ood way for the city whose situ2 ation of land fill is similar to H ongmiaoling Landfill to apply C DM of the LFG recycle projects.K ey w ords:power generation fr om LFG;clean developm ent m echanism;em ission reductions;greenh ouse gas 清洁发展机制(clean development mechanism, C DM)是联合国气候框架公约第3次缔约方大会(C OP3)通过的《京都议定书》规定的三机制(清洁发展机制、联合履约、排放贸易)之一,是一种国际间的贸易———投资机制。

厦门市东孚生活垃圾填埋场气体发电工程可行性研究报告中国市政工程中南设计研究院（厦门）上海日技环境技术咨询有限公司2007年4月编制单位：项目总负责人：总工程师：项目负责人：专业负责人：工艺：经济：建筑：结构：电气：目录第一章概述 (1)1.1 项目背景 (1)1.1.1 清洁发展机制（CDM） (1)1.1.2 碳基金 (2)1.1.3 国内外CDM项目的开展 (3)1.1.4 我国CDM政策法规 (3)1.2 项目建设的必要性 (6)1.3 编制依据 (7)1.4 编制原则 (7)1.5 编制范围 (8)1.6 采用的主要标准及规范 (8)1.7 主要研究结论 (9)第二章厦门市生活垃圾概况 (10)2.1 城市概况 (10)2.1.1 社会经济概况 (10)2.1.2 城市规划概要 (10)2.1.3 自然条件 (11)2.2 城市环卫现状 (12)2.2.1 城市环卫现状 (12)2.2.2 现状垃圾产量及垃圾成分分析 (14)2.3 环卫规划摘要 (19)2.3.1 城市环卫规划概况 (19)2.3.2 农村环卫规划概况 (20)第三章厂址选择 (21)3.1 东孚卫生填埋场扩建一期工程（扩容）概况 (21)3.1.1 旧填埋库区设施状况、填埋现状及扩容规模 (21)3.1.2 旧库区扩容工程措施及工程内容 (21)3.2 厂址选择 (22)3.3 场址水文及工程地质概况 (22)3.3.1 场址位置及场地现状 (22)3.3.2 场区工程地质条件 (22)3.3.3 工程水文地质 (23)3.3.4 岩土设计参数 (24)第四章工程方案论证 (26)4.1 工程性质 (26)4.2 工程规模 (26)4.3 填埋场再利用方案分析 (26)4.3.1 填埋场再利用技术概况 (26)4.3.2 填埋气体回收利用技术 (26)4.3.3 卫生填埋场开采复用技术 (29)4.3.4 卫生填埋场封场利用技术 (33)4.4 再利用方案选择 (34)第五章填埋气体回收利用（发电）工程设计 (36)5.1 东孚填埋场设施现状 (36)5.2 填埋气产生量及发电规模 (36)5.2.1 按经验估算 (36)5.2.2 按国外公式计算 (37)5.3 填埋气体回收利用系统设计 (39)5.3.1 填埋气体回收利用系统 (39)5.3.2 主要设施设计 (39)5.3.3 主要设施布置 (43)5.3.4 沼气发电设备及材料统计 (43)5.4 总图设计 (44)5.4.1 总平面布置 (44)5.4.2 平面布置方案 (44)5.4.3 竖向设计 (44)5.4.4 绿化 (44)第六章建设规划 (52)6.1 《厦门市城市总体规划修编》（2003～2020年）摘要 (52)6.2 《厦门市岛外地区城市环境卫生专项规划》摘要 (52)6.3 建设规划 (53)第七章环境影响分析及对策 (52)7.1 环境保护的内容 (52)7.2 主要污染源及污染物分析 (52)7.2.1 施工期污染源分析和燃烧尾气烟尘 (52)7.2.2 营运期污染源分析 (52)7.3 项目建设引起的环境影响及对策 (53)7.3.1 项目实施过程中的环境影响及对策 (53)7.3.2 项目建成后的环境影响及对策 (54)7.3.3 环境绿化措施 (54)7.4 环境监测 (54)7.5 水土保持 (54)7.5.1 建设项目防治责任范围 (54)7.5.2 水土保持措施 (55)第八章项目的实施与管理 (58)8.1 组织与管理机构 (58)8.1.1 实施机构 (58)8.1.2 管理机构 (58)8.1.3 劳动定员 (59)8.2 项目的实施 (59)8.2.1 建设进度设想 (59)8.2.2 人员培训 (59)第九章投资估算 (60)9.1 工程内容 (60)9.2 编制依据 (60)9.3 投资估算 (61)9.4 资金来源 (61)第十章工程效益分析 (66)10.1 社会效益 (66)10.2 环境效益 (66)10.3 经济效益 (66)第十一章结论及建议 (67)11.1 结论 (67)11.2 存在问题及建议 (67)5.3.4东孚填埋场存在的问题 (67)附图：1、区域位置图2、填埋气发电系统平面布置图3、填埋气回收利用装置组成示意图4、发电厂平面图附件：1、清洁发展机制项目运行管理办法2、中华人民共和国可再生能源法3、关于厦门市东孚垃圾卫生填埋场填埋气体回收利用CDM项目合作意向书第一章概述1.1 项目背景厦门市东孚生活垃圾填埋场位于离岛内42 公里远处的东孚镇，垃圾填埋场呈山谷型，总占地面积为28.98 公顷。

生活垃圾填埋场填埋气体收集处理及利用工程技术标准生活垃圾填埋场填埋气体收集处理及利用工程技术标准一、术语和定义1.填埋气体landfill gas：在生活垃圾填埋场中，由于垃圾中有机物的分解而产生的气体，主要包括甲烷、二氧化碳、氮气等。

2.填埋气体收集系统 landfill gas collection system：用于收集填埋场产生的填埋气体的系统，包括气体收集井、管道、泵站等。

3.填埋气体处理技术landfill gas treatment technology：用于处理填埋气体的技术，包括脱水、除臭、除尘等。

4.填埋气体利用技术landfill gas utilization technology：将填埋气体转化为有用能源或进行其他用途的技术，如内燃机发电、燃料电池等。

5.填埋气体安全防护 landfill gas safety protection：为确保填埋气体处理和利用过程中的安全，采取的措施包括防爆、防火、防中毒等。

二、填埋气体的产生、组成和特性1.填埋气体的产生：生活垃圾填埋场中，有机垃圾在厌氧条件下分解产生填埋气体，其产生量与垃圾的组成、填埋时间、温度等因素有关。

2.填埋气体的组成：填埋气体主要由甲烷、二氧化碳、氮气等组成，其中甲烷是主要的可燃成分。

3.填埋气体的特性：填埋气体的特性包括可燃性、爆炸性、刺激性等，因此需要对其进行有效的处理和利用，以保障环境和公众安全。

三、填埋气体收集系统设计1.设计原则：填埋气体收集系统应遵循安全、高效、环保的设计原则，确保能够及时有效地收集填埋气体。

2.收集方式：根据填埋场的实际情况，可采用不同的收集方式，如单井收集、双井收集等。

3.管道设计：管道应选用耐腐蚀、耐压的材料，确保长期稳定运行，同时应考虑管道的布局和走向，以便于维护和管理。

4.泵站设计：泵站应设置在填埋气体产生量较大的区域，以确保能够高效地收集气体。

同时应考虑泵站的通风和防火措施，确保运行安全。

垃圾填埋气可行性研究报告一、背景及意义垃圾填埋气是垃圾填埋过程中产生的一种生物气体，其中主要成分为甲烷和二氧化碳。

由于甲烷是一种温室气体，具有很强的温室效应，对环境造成了严重影响。

因此，有效处理和利用垃圾填埋气，对于降低温室气体排放，减缓气候变化，保护生态环境，具有重要的意义。

二、垃圾填埋气利用技术1.垃圾填埋气发电技术通过收集、抽取和处理垃圾填埋气，将其转化为电能的过程，称为垃圾填埋气发电技术。

这种技术可以减少温室气体排放，提供清洁能源，有利于资源循环利用和环境保护。

2.垃圾填埋气热利用技术垃圾填埋气具有一定的热量，可以通过热能转换技术，将其转化为热能，用于供暖、工业生产等领域。

这种技术可以有效提高填埋气的利用效率，降低能源消耗和环境污染。

3.垃圾填埋气化学利用技术通过对垃圾填埋气进行化学处理，将其转化为化工产品，如甲醇、乙醇等，可实现填埋气资源的综合利用。

这种技术可以提高填埋气的附加值，推动循环经济发展，实现资源化利用和可持续发展。

三、垃圾填埋气利用的优势和挑战1.优势：（1）环保：减少温室气体排放，改善环境质量；（2）资源化利用：提供清洁能源，降低能源消耗；（3）经济效益：节约能源成本，提高资源利用效率。

2.挑战：（1）技术难度：垃圾填埋气处理技术复杂，投资成本高；（2）政策法规：缺乏相关政策支持和规范管理；（3）市场需求：填埋气利用产品市场需求不足，产业链不完善。

四、垃圾填埋气利用案例分析1.美国纽约市立工厂岛填埋气发电项目该项目利用填埋气发电技术，每年可发电约50兆瓦，为当地居民提供清洁能源，减少温室气体排放。

项目实施后，取得了显著的环保和经济效益，得到了政府和社会的认可。

2.中国江苏南京填埋气热利用项目该项目利用填埋气热利用技术，为当地工业园区提供热能，替代传统煤热能，降低能源消耗和环境污染。

项目实施后，实现了资源循环利用，为地方经济发展注入了新动力。

五、垃圾填埋气利用的发展建议1.加强政策支持：完善相关法律法规，建立健全的管理体系，推动垃圾填埋气利用发展；2.增加技术投入：加大科研力度，提高填埋气处理和利用技术水平；3.拓展市场需求：培育填埋气利用产业，开发新产品，拓展市场需求；4.加强宣传教育：提高公众环保意识，促进填埋气利用的广泛推广。

城市生活垃圾填埋场气体的导排和利用设计方案1.1填埋场气体的组成与产生原理（1）填埋场气体的组成填埋场的气体主要是填埋垃圾中的可降解生物将有机物进行降解，分解为氨气、二氧化碳、一氧化碳、氢气、硫化氢、甲烷、氮气和氧气。

此外含有少量的微量气体。

表1.1填埋场气体的成分（2）产生原理填埋场气体的的产生是个非常复杂的问题。

综合国外研究可将垃圾填埋场释放气体的产生过程划分为四个阶段。

①第一阶段一一好氧阶段一定量的空气随着垃圾进入填埋场，在微生物的作用下，将有机物进行了降解分解我二氧化碳，同时放出大量的热。

好氧分解在短时间内进行，释放出较大的能量。

②第二阶段一一过渡阶段氧气被完全耗尽时，厌氧开始进行。

复杂的有机物如多糖、蛋白质等在微生物的作用下分解和化学作用下水解、发酵，不溶性物质迅速变成可溶性的物质并产生挥发性脂肪酸、二氧化碳、少量的氢气、极少量氮气。

③第三阶段一一产酸产甲烷阶段微生物将第二阶段累积的溶于水的产物转化为1～5个碳原子的酸和醇、二氧化碳、氢气。

另外在在产酸菌的作用下，利用二氧化碳、氢气在甲烷菌的作用下转化为甲烷和二氧化碳。

④第四阶段一一稳定阶段当废物中大部分可降解有机物可转化为甲烷和二氧化碳后，填埋场气体产生的产生速率显著减少，填埋场处于稳定阶段或成熟阶段。

1.2填埋场气体收集和导排1.2.1填埋场气体导排方式在选择填埋场气体导排方式时，根据填埋场的实际情况，进行综合考虑，确定最佳方案。

填埋场必须设置有效的填埋气体导排设施，严防填埋气体自然聚集、迁移引起的火灾和爆炸。

填埋场不具备填埋气体利用条件时，应主动导出并采用火炬法集中燃烧处理。

由于本次设计为新建填埋场，初期产气量不大，而后会迅速增加。

填埋场所产生的气体主要是以甲烷和硫化氢为主，此种情况下，回收气体一方面可以作为源来进行使用，另一方面，还可以避免气体泄漏引起的意外爆炸。

填埋场气体的导排方式主要有两种，即主动导排和被动导排。

（1）主动导排主动导排主要由抽气井、气体收集管、冷凝水收集井、泵站，抽风机和气体检测设备。

垃圾填埋场中气体的治理与利用一、垃圾填埋场气体的来源及危害垃圾填埋是一种常见的垃圾处理方式，然而，填埋过程中产生的气体却对环境和人体健康产生很大的危害。

填埋过程中，大量的有机物被分解产生二氧化碳、甲烷、硫化氢、氮氧化物等气体，其中甲烷和硫化氢是最危险的。

这些气体在填埋场中逆流、扩散，与空气混合后会产生不良气味，严重危害周边居民的健康，同时会造成区域性污染、加速大气层的温室效应。

二、垃圾填埋场气体的治理采用适当的技术手段对垃圾填埋场气体进行治理，不仅能保护环境，还能够将气体利用，达到资源化再利用的目的。

1. 排放管道及收集系统：在填埋场开工之前，需要事先埋设收集管道，将填埋场内产生的气体收集起来。

排放管道应该具有一定的耐腐蚀性、耐高温性和漏气防止能力。

而收集系统则需要经常进行维护保养，以确保其正常运作，避免漏气。

2. 排放及净化处理：气体排放管道将气体集中排放到一个地点，通过气体净化设备进行处理。

常用的净化方式有生化滤波、吸附剂吸附、电离辐射等。

其中，生化滤波是目前最常用的方法，其原理是通过细菌或其他生物对气体中的甲烷等有害气体进行降解。

3. 对燃气进行利用：将垃圾填埋场中的甲烷和其他可燃气体提取后，可以通过燃烧发电的方式进行利用，不仅可以降低地方政府的电力开支，还可以减少大气层中二氧化碳的排放。

三、垃圾填埋场气体利用有效地利用垃圾填埋场中的气体不仅可以减少对环境的影响，还可以达到资源的再利用。

1. 甲烷发电：甲烷是垃圾填埋场气体中具有高价值的成分，可以提取后燃烧发电。

于是很多垃圾填埋场设计上会安装甲烷发电设备，同时也盘活了垃圾填埋场的潜在价值。

2. 生产化肥：如果有效地提取垃圾填埋场中的硫化氢，那么这种气体可以转化为成为硫酸盐，成为很肥沃的农业肥料，为农业作出贡献。

3. 作为化学原料：沼气中的氢气可以作为一种化学原料，用于生产润滑油和香精香料。

四、垃圾填埋场气体治理与利用存在的问题及展望目前，垃圾填埋场气体的治理与利用技术及设施还有待进一步完善。

垃圾填埋气发电简介垃圾填埋气发电是一种利用垃圾填埋场中产生的甲烷气体发电的技术。

垃圾填埋场通常会产生大量的垃圾腐烧产物中的甲烷气体，而该气体可以作为一种可再生能源用于发电。

垃圾填埋气发电不仅可以解决垃圾处理的难题，还可以减少温室气体排放，是一种环保可持续的能源利用方式。

原理垃圾填埋气发电的原理基于垃圾填埋场中产生的甲烷气体。

垃圾填埋场中的厌氧微生物会分解垃圾并产生甲烷气体。

甲烷是一种主要的温室气体，对全球气候变化有重要的影响。

通过收集和利用垃圾填埋场中的甲烷气体，可以有效减少温室气体排放并获得可再生能源。

垃圾填埋气发电的工作原理如下：1.收集甲烷气体：在垃圾填埋场周围建立抽气系统，通过管道将填埋场中产生的甲烷气体收集起来。

2.净化处理：收集到的甲烷气体会经过净化处理，去除其中的杂质和有害气体，确保发电设备的正常运行。

3.发电：净化后的甲烷气体会被引导到燃气发电机组中，通过燃烧产生高温高压的蒸汽，驱动发电机发电。

4.输电供电：通过输电线路将发电机产生的电能传输到电网中，供给用户使用。

优势垃圾填埋气发电具有以下几个优势：1.环保：垃圾填埋场中产生的甲烷气体是一种温室气体，对全球气候变化有重要的影响。

通过垃圾填埋气发电技术，可以有效减少甲烷气体的排放，降低对环境的污染。

2.能源利用：甲烷气体是一种可再生能源，在垃圾填埋场中充分利用甲烷气体可以获得可持续的能源供应，减少对传统能源的依赖。

3.垃圾处理：通过垃圾填埋气发电技术，可以解决垃圾处理的难题。

垃圾填埋场是垃圾处理的主要方式之一，但会产生大量的温室气体。

将这些温室气体利用起来发电，不仅解决了垃圾处理困难的问题，还能产生经济效益。

4.投资回报率高：垃圾填埋气发电技术投资回报率高，能够在短时间内实现回本。

垃圾填埋场不仅可以通过收取处理费用获得收入，还可以通过售电获得电力销售收入。

应用案例美国垃圾填埋气发电案例美国是世界上垃圾填埋气发电应用较为成熟的国家之一。

城市垃圾焚烧发电项目与清洁发展机制（CDM）一、京都议定书与清洁发展机制1京都议定书为了应对全球气候变化对人类社会带来的影响，1997年12月，149个国家和地区的代表在日本东京召开《联合国气候变化框架公约》缔约方大会第三次会议，会议通过了旨在限制发达国家温室气体排放量的《京都议定书》。

《京都议定书》规定，签订议定书的发达国家（附件1国家）致力于在2008-2012年，跟1990年的水平相比，要减少5.2%的温室气体排放。

其中的温室气体包括二氧化碳（CO2），甲烷（CH4），一氧化二氮（N2O），氢氟碳化物（HFCs），全氟化碳（PFCs）和六氟化硫（SF6）。

《京都议定书》在全球温室气体排放量占55%的至少55个国家批准之后才具有国际法效力。

在2004年11月俄罗斯签署了京都议定书之后，签署国的总温室气体排放达到了全球排放量的55%。

90天之后，即2005年2月16日，《京都议定书》开始生效。

2 清洁发展机制《京都议定书》在世界X围内建立了三个灵活的履约机制来促进有成本有效的减排，即排放贸易（ET），联合履行（JI）和清洁发展机制（CDM）。

其中与发展中国家相关的是清洁发展机制，简称CDM（Clean Development Mechanism）。

CDM允许附件1缔约方与非附件1缔约方联合开展二氧化碳等温室气体减排项目。

这些项目产生的减排额可以被附件1缔约方作为履行他们所承诺的限排或减排量。

对发达国家而言，CDM提供了一种灵活的履约机制；而对于发展中国家，通过CDM项目可以获得部分资金援助和先进技术。

3 CDM对我国企业的影响1）机会CDM将会为我国企业带来合作的机会和新的融资渠道，同时参加CDM国际合作可以促进国外先进的环境友好技术向我国的转移，促进我国相关领域的枝术进步和可持续发展。

同时，也可以帮助发达国家以较低的成本履行在《京都议定书》下的温室气体减排义务。

我国的能源结构以煤炭消耗为主，由于经济的持续快速增长与能源的短缺，必须从提高能源效率和发展新能源和可再生能源等方面人手，来加强资源的综合利用和循环应用，降低煤炭消耗的比例。