垃圾填埋气发电方案
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第1篇一、工程概述1.1 项目背景随着我国经济的快速发展和城市化进程的加快,生活垃圾产生量逐年增加,对环境造成了严重的影响。
为有效处理生活垃圾,实现资源化利用,降低环境污染,本项目拟建设一座垃圾焚烧发电厂,以解决当地生活垃圾处理问题。
1.2 项目目标本项目旨在建设一座符合国家环保标准、技术先进、运行稳定的垃圾焚烧发电厂,实现生活垃圾无害化、减量化、资源化处理,改善环境质量,提高城市形象。
1.3 项目规模本项目设计处理生活垃圾量为XXX吨/日,年处理量为XXX万吨。
二、工程可行性分析2.1 技术可行性垃圾焚烧技术是目前国际上主流的生活垃圾处理方式之一,具有处理效率高、占地面积小、运行稳定等优点。
本项目拟采用成熟可靠的焚烧技术,确保工程的技术可行性。
2.2 经济可行性本项目投资估算为XXX亿元,预计年运行成本为XXX亿元,通过垃圾焚烧发电和余热利用,可实现经济效益和环境效益的双赢。
2.3 环保可行性本项目严格执行国家环保标准,采用先进的烟气净化技术,确保污染物排放达到国家标准,对周边环境的影响降至最低。
三、工程方案设计3.1 垃圾接收与贮存3.1.1 接收系统本项目采用封闭式垃圾接收系统,确保垃圾接收过程中的密封性和安全性。
接收系统包括垃圾称重系统、垃圾输送系统等。
3.1.2 贮存系统垃圾贮存系统采用密封式垃圾池,有效防止垃圾臭气外泄,同时具备垃圾调节功能,确保垃圾焚烧过程的稳定运行。
3.2 垃圾焚烧系统3.2.1 焚烧炉本项目采用流化床焚烧炉,具有燃烧效率高、负荷调节能力强、运行稳定等优点。
焚烧炉尺寸为XXXm×XXXm,处理能力为XXX吨/日。
3.2.2 燃烧辅助设备包括空气预热器、烟气净化系统、余热锅炉等,确保焚烧过程的稳定性和环保性。
3.3 烟气净化系统本项目采用高效烟气净化技术,包括烟气脱硝、脱硫、除尘等,确保污染物排放达到国家标准。
3.4 余热利用系统本项目采用余热锅炉回收焚烧过程中的余热,用于发电或供热,提高能源利用率。
生活垃圾热解工程实施方案一、背景介绍随着城市化进程的加快和人口数量的增加,生活垃圾处理成为一个亟待解决的问题。
传统的填埋和焚烧处理方式已经无法满足日益增长的垃圾处理需求,而且还会产生大量的污染物和温室气体。
因此,生活垃圾热解工程作为一种新型的垃圾处理技术备受关注,其实施方案对于解决城市垃圾处理难题具有重要意义。
二、热解工程原理生活垃圾热解工程是利用高温无氧或低氧条件下,将生活垃圾中的有机物质分解成可燃气体和固体残渣的一种处理方式。
其原理是通过控制温度和氧气浓度,将有机物质转化为燃料气体和固体炭,从而实现生活垃圾的资源化利用和无害化处理。
三、实施方案1. 垃圾分类收集:在生活垃圾热解工程实施过程中,首先需要对垃圾进行分类收集,将可热解的有机物质和可回收物质进行分离,以便后续的处理和利用。
2. 热解设备选择:选择适合的热解设备是实施方案的关键。
常见的热解设备包括旋转窑炉、流化床炉和固定床炉等,根据实际情况选择合适的设备进行投入使用。
3. 控制系统建设:建设完善的控制系统是保证热解工程稳定运行的关键。
控制系统需要对温度、氧气浓度、进料速度等参数进行实时监测和调控,以确保热解过程的安全和高效运行。
4. 燃料气体利用:热解过程中产生的燃料气体可以作为能源进行利用,可以用于发电、供热或其他工业用途,实现资源的再利用和能源的回收。
5. 固体残渣处理:热解工程产生的固体残渣可以作为土壤改良剂或建筑材料进行利用,减少对自然资源的开采和环境的破坏。
6. 环境监测与治理:在实施热解工程的过程中,需要建立完善的环境监测与治理体系,对热解过程中产生的废气、废水和固体废弃物进行监测和处理,确保不会对周围环境造成污染。
四、实施效果通过生活垃圾热解工程的实施,可以实现生活垃圾的资源化利用和无害化处理,减少对自然资源的消耗和环境的污染。
同时,热解工程还可以产生经济效益,为城市垃圾处理提供新的解决方案。
五、结语生活垃圾热解工程是一种可持续发展的垃圾处理技术,其实施方案需要充分考虑垃圾分类、热解设备选择、控制系统建设、燃料气体利用、固体残渣处理和环境监测与治理等方面的内容。
capstone微型燃气轮机——生物质气发电的先进技术从污染源到洁净能源:看凯普斯通(CAPSTONE)如何建造世界上最大的生物质气燃气轮机装置,将垃圾填埋气转变为电力问题提出:减少污染,为社区提供洁净电能。
解决方案:凯普斯通微型燃气轮机以垃圾填埋气为燃料发出洁净电力。
方案优点:·利用废物再生能源最大可发电1.3MW,可供1300个家庭使用·每年减少NOx排放约一万磅·消除沼气,一种比CO2危害20倍的强温室气体·大大减少排放和传统生物质气发电机所需的日常维护·无需为增加气流热值另购燃料·一种可以承受的从废物中获得经济效益和提高环境质量的方法废弃物的新用途洛佩兹峡谷有一座数十年来层层垃圾堆积而成的人造山,这里的垃圾填埋场正如同其他许多垃圾场一样,是城市所必不可少的,但现在它一无是处的景况就要结束了。
洛佩兹峡谷在1996年达到饱和,不得不关闭,然而垃圾却仍在分解释放甲烷和有毒气体。
这些气体最初全部都被焚烧,然而却释放出大量的Nox和其他污染物。
洛佩兹峡谷的遗物就是一个污染源,最少需要数十年对之监控。
但是,垃圾场的领导会议给了它一个新的目标:采纳一种技术,变废为宝,让垃圾成为洁净的再生能源的源泉。
世界最大的生物质气微燃机装置目前为止,由50台凯普斯通微燃机系统在洛佩兹峡谷垃圾填埋场组成的微燃机系统可以说是单一场所设备最多的系统了。
洛杉矶水电局(LADWP)布置、订购并安装的这个系统最多可以发电1.3MW(净输出,实际发电量1.5MW,辅助设备耗电200kW),足以供给1300户家庭使用。
这项革新技术采用的燃料是低热值的垃圾排放气。
这项工程是LADWP和美国南海岸空气质量管理局(SCAQMD)之间仅有的一次合作。
洛佩兹峡谷采用凯普斯通的设备每年可减少一万磅的NOx排放量。
洛佩兹峡谷采用的凯普斯通机型全部是C30沼气和生物质气型机组。
沼气增压到80psig,然后冷却到40℉以去湿。
垃圾填埋场施工方案垃圾填埋场施工方案一、方案概述垃圾填埋场是一种主要用于处理城市垃圾的设施,施工方案的制定是为了确保填埋场的建设和使用能够符合国家相关环保法规和规范的要求,最大限度地减少对环境的污染和危害。
二、施工前准备1. 调研和规划:对填埋场所在地的地质、水文等条件进行调查,确定填埋场的规划及规模。
2. 确定土地征用:与相关部门协商,办理土地征用手续。
三、场地准备1. 场地平整:清理场地上的杂物和杂草,并进行基本平整处理。
2. 场地围护:根据规划设计要求,建设围墙或设置围栏,确保填埋场的安全。
四、基础工程1. 垃圾填埋场底板建设:按照设计要求进行填土、压实、铺设防渗材料等工作,确保底板具备一定的承重和防渗能力。
2. 排水系统建设:根据设计要求设置雨水排水系统和废水收集系统。
3. 集渗水管网建设:根据填埋场的规模和填埋层数进行设计,确保渗水能够及时排出。
五、填埋工程1. 准备填埋材料:通过清理和处理垃圾,在填埋前准备好填埋材料。
2. 垃圾填埋:按照设计要求,将垃圾堆在预定区域,形成一层层的填埋体。
3. 垃圾覆盖:每堆一定高度的垃圾后,利用土壤覆盖,形成一层层的覆盖体。
六、监测与管理1. 填埋场气体监测:建立填埋场气体监测系统,监测填埋场内的甲烷等气体浓度。
2. 垃圾渗滤液监测:设置渗滤液监测井,定期监测填埋场内的渗滤液情况。
3. 垃圾填埋场定期检查:定期对填埋场进行巡视和检查,发现问题及时处理。
4. 垃圾填埋场关闭与后处理:填埋场达到设计抵达时,进行关闭和后处理,对场地进行修复和回收利用。
七、安全措施1. 填埋场周边安全警示:设置警示标志和围栏,禁止无关人员进入填埋场。
2. 作业人员防护:培训施工人员,提供必要的个人防护装备,确保他们的安全。
3. 防火措施:制定防火措施并进行培训,确保填埋场的防火安全。
八、环保与节能1. 填埋场发酵和气体利用:通过科学管理填埋过程中的发酵反应,收集和利用产生的甲烷气体。
垃圾填埋场施工及运行管理方案一、前期准备1.确定填埋场选址。
选址应远离水源、居民区和敏感地区,考虑到地下水位、土壤条件等因素。
2.完成环境影响评价。
进行环境影响评价,评估填埋场建设对周边环境的影响,并制定相应的环境保护措施。
3.设计合理的填埋场布局。
根据垃圾产生量和填埋期需求,合理设计填埋场布局,包括垃圾填埋区、覆土区、排水区等。
4.制定工程施工方案。
制定详细的施工方案,确保施工过程中安全、顺利进行。
二、施工过程1.土地平整和围护。
进行土地平整工作,确保填埋场基地的平整度和稳定性;同时进行填埋场围护工程的施工,包括围护墙建设和沉淀池建设。
2.垃圾处理设施建设。
建设垃圾填埋区、覆土区等垃圾处理设施,确保其功能完备、运行高效。
3.排水系统建设。
建设配套的排水系统,包括雨水排放、实验坑的排水、封闭层的排水等,确保填埋场内部排水畅通,减少渗漏造成的污染。
4.环境监测装置安装。
安装环境监测装置,对填埋场周边环境因垃圾填埋造成的影响进行实时监测。
5.安全设施建设。
建设各种安全设施,包括防火设施、报警设备、应急通道等,确保填埋场安全运行。
三、运营管理1.垃圾分类管理。
推行垃圾分类制度,将可回收垃圾、有害垃圾、厨余垃圾等分别处理,减少填埋量和环境污染。
2.垃圾收运和填埋。
科学规划垃圾收运路线,确保垃圾及时运输到填埋场进行处置。
填埋过程中,要注意覆土的厚度和覆盖密度,以减少异味和渗漏。
3.渗滤液的处理。
对填埋过程中产生的渗滤液进行处理,采取隔离罐收集、生物处理等方法,防止渗滤液对周边环境的污染。
4.填埋场监管。
定期检查填埋场的运行情况,监测填埋场周边环境的变化,确保填埋场运行符合相关法规和标准。
5.填埋场封闭和修复。
填埋期满后,对填埋场进行封闭和修复工作,包括覆土、植被恢复等,减少对周边环境的影响。
四、环境保护措施1.防渗措施。
采用合理的地质隔离措施,如遮盖层、防渗墙等,减少垃圾渗漏对地下水的污染。
2.废气处理。
垃圾处理场施工方案填埋与焚烧设施建设垃圾处理场施工方案:填埋与焚烧设施建设一、简介垃圾处理场是一项重要的基础设施,它为城市垃圾的处理提供了可持续的解决方案。
本施工方案的目标是设计和建造一座现代化的垃圾处理场,包括填埋与焚烧设施,以有效处理城市的废弃物。
二、地点选择根据环境评估和市政规划,我们选择了位于距离城市中心20公里范围内的适宜地点建设垃圾处理场。
该地点有充足的土地面积,便于设施的扩建和升级,并且与周边居民区域有一定的距离,有利于降低环境和健康风险。
三、填埋设施建设1. 设计与规划填埋设施的设计遵循国家和地方的环境保护标准,确保垃圾的填埋过程不对环境造成负面影响。
我们将采用防渗膜、防渗壁和雨水收集系统等技术措施,确保填埋过程中的渗漏问题得到有效控制。
2. 施工流程填埋设施的施工分为清理土地、土方开挖和设施安装三个主要阶段。
在清理土地阶段,我们将进行垃圾分类和废弃物处理,确保清理出的土地符合环保要求。
土方开挖阶段涉及土方机械操作,我们将严格按照设计要求进行挖掘和填充。
设施安装阶段包括防渗膜的铺设、渗井和雨水收集系统的建设等。
四、焚烧设施建设1. 设计与规划焚烧设施的设计将采用先进的焚烧技术,确保垃圾燃烧过程中排放的废气达到国家排放标准。
同时,我们将配置饭炉和烟气净化装置等设备,以最大限度地减少废气和二次污染的产生。
2. 施工流程焚烧设施的施工包括场地平整、设备安装和管道连接等阶段。
在场地平整阶段,我们将进行场地的准备工作,确保建设过程中无障碍。
设备安装阶段将涉及锅炉、污水处理设备和烟囱等的安装,我们将按照设计要求进行施工。
管道连接阶段将涉及输送废气和废水的管道安装,并确保其安全可靠。
五、环境保护措施为了保护周边环境和公众健康,我们将采取以下环境保护措施:1. 周边植被保护:在施工过程中,我们将最大限度地保留周边植被,并在施工完成后进行植被恢复。
2. 排放监测:我们将安装监测设备,实时监测焚烧过程中的废气排放和垃圾填埋过程中的渗漏情况。
生活填埋场运营方案一、生活填埋场运营目标1. 环保目标:保护城市环境,减少垃圾对空气、水源、土壤等环境的污染,减少有害气体的排放。
2. 资源利用目标:实现垃圾资源化利用,鼓励垃圾分类和再生利用,降低填埋量,减少对资源的浪费。
3. 安全目标:保障填埋场运营过程中的安全生产,防止事故的发生,保障工作人员和周边居民的安全。
4. 经济目标:实现填埋场的良性经营,降低运营成本,提高经济效益,推动填埋场可持续发展。
二、生活填埋场运营管理1. 垃圾收集:建立高效的垃圾收集体系,实现全面覆盖,保证垃圾及时清运到填埋场。
2. 垃圾分类:推行垃圾分类制度,引导市民、企业等进行垃圾分类,减少填埋量,提高资源再利用率。
3. 垃圾处理:利用专业设备对垃圾进行处理,包括压实、覆盖、消毒等,确保填埋场内环境卫生良好。
4. 环境监测:建立填埋场周边环境监测体系,对空气、水质、土壤等进行监测,及时发现问题并采取措施加以处理。
5. 安全管理:严格遵守安全操作规程,做好填埋场内各项设施的检修和维护,确保填埋场安全运行。
6. 管理制度:建立健全的管理制度,设置专门的管理部门,明确岗位职责,做到规范化、精细化管理。
7. 环保宣传:开展环保宣传教育活动,提高市民的环保意识,鼓励大家共同参与生活垃圾分类和资源利用。
三、生活填埋场资源化利用1. 垃圾焚烧发电:对可回收物和生活垃圾进行焚烧处理,利用余热发电,实现资源化利用。
2. 有害垃圾处理:针对有害垃圾采取专门的处理措施,实现无害化处理,避免对环境的影响。
3. 垃圾填埋气收集利用:对填埋场中产生的沼气进行收集,用于发电或作为燃料,实现废气资源化利用。
4. 垃圾堆肥:对有机垃圾进行堆肥处理,生产有机肥料,提高资源再利用率。
四、生活填埋场运营的经济效益1. 收费管理:合理定价,实行垃圾收费制度,通过垃圾处理收入和处置费用等来实现填埋场的运营成本。
2. 规模效应:提高填埋场的处理能力,降低运营成本,实现经济效益最大化。
生活垃圾焚烧发电项目灰渣资源化利用方案焚烧发电模式处理垃圾之所以受到认可,就在于这种方式可以实现垃圾的无害化、减量化处理和资源化利用,而一个垃圾焚烧发电项目其处理效果是否能真正称得上无害化、减量化和资源化,重要的评判标准之一就是该项目的灰渣处理。
废弃物垃圾进入垃圾焚烧发电厂进行处理,处理产生的飞灰和炉渣等废弃物再次得到资源化利用,这样的生产处理过程才能成其为循环经济,也只有这样的项目才有资格申报成为国家级的循环经济项目。
目前国内大多数垃圾焚烧厂对焚烧垃圾产生的有毒焚烧飞灰和大量炉渣仍仅是进行简单的填埋或违法抛弃。
《国家危险废物名录》把固体废物焚烧飞灰列为危险废物(编号HWl8),如此高危险的飞灰和如此大量的炉渣如果堆放或填埋不仅将占用大量土地,还将产生粉尘污染、水污染等二次污染。
我公司研发中心组织项目攻关,利用陶粒烧结系统将飞灰作为主要原材料进行高温煅烧生产成陶粒,同时,又开发应用了垃圾焚烧炉渣预处理后作为主要原材料生产路面砖和路基材料的技术,从而真正实现了垃圾焚烧飞灰和炉渣的无害化、资源化处理,形成了一个完整的循环经历链条,为国内垃圾焚烧发电厂灰渣的资源化综合利用开辟了一条新途径。
这两项技术工艺先进、经济可行,已在我公司所属的天津双港垃圾焚烧发电厂实际应用,正在不断地发挥着巨大经济效益和社会效益。
一、垃圾焚烧飞灰资源化利用方案 1.飞灰资源化利用的必要性和意义目前,常用的飞灰处置方法有:固化稳定化包括水泥固化、沥青固化、熔融固化技术、化学药剂固化稳定化等,经过固化稳定化处理后的产物,如满足浸出毒性标准或者资源化利用标准,可以进入普通填埋场进行填埋处置或进行资源化利用,目前运用较广泛的是水泥固化法。
以上这些传统飞灰处置方法通常处置成本较高,目前国内大多数的焚烧飞灰仍是进行简单的填埋或违法抛弃。
如何采取适当的技术处理焚烧飞灰,并达到稳定化、资源化和无害化的目标,已成为当前垃圾焚烧处理企业急需解决的难题。
垃圾能源利用方案摘要全球日益增长的废弃物产量对环境和社会带来了更多的负担。
为了摆脱传统的垃圾处理模式,我们需要探索新的垃圾利用方案,其中一种可行的解决方案是垃圾能源利用。
本文将会探讨几种不同的垃圾能源转化技术,比较它们的优缺点以及现有的应用情况。
介绍废弃物产量的增长是一个全球性问题,从城市堆积出的生活垃圾到工业废料的产生,这些废弃物都会对环境造成不良影响。
几十年来,厌恶垃圾的处理方法一直依赖于填埋和焚烧,这些方式不仅会造成环境破坏,还会浪费资源。
与此同时,可再生能源的开发和使用也成为了国际社会的重要议题。
在这样的背景下,人们开始寻找既能利用垃圾也能产生能源的方法。
垃圾能源利用是将废弃物转化为能源的过程,这种过程不仅可以使我们更好地管理垃圾,减少污染,还能够创造出更多的就业机会和价值。
本文将介绍四种垃圾能源利用技术,分别是生物质能源、垃圾填埋气能源、垃圾焚烧能源以及气化能源。
在对这些技术进行分析后,我们将探讨这些技术在世界各地的应用情况。
生物质能源生物质能源通常是指通过生物质资源的转化来产生能源。
生物质资源包括木材、废纸、生活垃圾中的有机物、农作物余量等等。
通过生物质能源的转化可以获得热能、电能和液体能源(如生物质燃料)。
优点生物质能源的最大优点之一是可以减少烟雾和废气的排放。
与焚烧废弃物相比,生物质能源的排放非常清洁。
此外,生物质能源也不会排放大量二氧化碳,因此对减少温室气体排放起到重要作用。
缺点生物质能源的成本比较高,它需要原材料的收集,加工和转化。
此外,生物质能源所需的设备也相当昂贵。
应用情况生物质能源已经在世界各地得到广泛应用,在某些国家,例如瑞典,生物质成为了发电的主要来源。
而在发展中国家,生物质能源被用来供暖和烹饪。
垃圾填埋气能源垃圾填埋气能源是指将填埋场中垃圾中的有机物分解并捕获产生的有用气体。
垃圾填埋气中主要由甲烷、二氧化碳、氮气和少量氧气等组成,其中甲烷是最重要的。
利用垃圾填埋气制造能源的方法是先向垃圾堆中打钻孔,收集垃圾填埋气,然后将填埋气通过蒸汽轮机或发动机产生电力。
生活垃圾焚烧发电厂建设项目灰渣处理系统设计方案1.1.1 炉渣处理本项目炉渣主要为垃圾燃烧后的残余物,其产生量视垃圾成分而定,每日约100~160t左右,其主要成分为MnO、SiO2、CaO、Al2O3、Fe2O3以及少量未燃烬的有机物、废金属等,炉渣热灼减率≤5%。
垃圾焚烧后炉渣通过出渣机经过一振动输送带、在经过金属磁选机分离金属后排入灰渣贮坑。
由炉渣抓掉将其装入炉渣运输车,建立炉渣资源化设施,处理后厂内建立制砖厂作为制砖材料。
1.1.2 飞灰处理本项目飞灰主要来自反应吸收塔的排出物和布袋除尘器收集的烟尘,每日产生量15~25t,其主要成分为CaCl2、CaSO3、SiO2、CaO、Al2O3、Fe2O3等,另外还有少量的Hg、Pb、Cr、Ge、Mn、Zn、Mg等重金属和微量的二恶英等有毒有机物。
烟气处理后产生的飞灰收集后处理系统如图:固化处理是利用固化剂与飞灰混合后形成固化体,从而减少重金属的溶出。
水泥是最常用的危险废物稳定剂,因此工程中常采用水泥固化处理飞灰。
飞灰被掺入水泥的基质中后,在一定条件下,经过一系列的物理、化学作用,使其在废物—水泥基质体系中的迁移率减小(如形成溶解性比金属离子小得多的金属氧化物)。
另外,有时还添加一些辅料以增进反应过程,最终使粒状的物料变成粘合的混凝土块,从而使大量的废物稳定化/固化,形成强度适宜、抗渗性能良好的固化体。
水泥固化以工艺简单、成本低廉、应用最为普遍,且特别适用含重金属的废物。
本工程设置一套水泥固化处理装置对飞灰进行固化,将烟气净化系统捕集下来的飞灰输送至飞灰贮仓。
水泥存放在另外一个贮罐中,在灰仓下面设有旋转卸料阀,飞灰经卸料阀进入计量装置,通过调节控制飞灰和水泥的掺混比例,经过计量后水泥和飞灰由输送机送入固化机,同时水和磷酸按一定的比例由输送泵送至固化机,固化机中设搅拌装置使得它们混和均匀,停留一段时间后,形成固化产物,将其输送至卡车,固化后运至垃圾填埋场填埋处置。
垃圾填埋气发电方案
一、前言
中国是世界上垃圾包袱最沉重的国家,目前全国城市生活垃圾产生量已高达每年1.4亿多吨,占世界总量的1/4以上,且每年还以8~10%的速度增长。
垃圾污染日益严重,已经成为中国政府高度重视和致力解决的重大社会问题之一。
把到处都有的城市生活垃圾堆放在一个垃圾场(坑)内,垃圾中的有机物质就会分解而产生富含甲烷的生物气,其中大约含甲烷55%,二氧化碳40%和少量氧、氮、一氧化碳、硫化氢等。
这种垃圾填埋气可用来产生电能和热能。
垃圾填埋场可以是废矿井、废采石场、山沟和洼地等。
现代化的垃圾填埋场在倾倒垃圾之前,在坑的内部用不渗漏的材料做一层防渗内衬,填满垃圾后封盖,上边再覆盖一层黄土,防止填埋气跑掉。
经过一年左右的时间即可钻井采气。
填埋气经除尘、除湿并加压,然后送入发动机发电,有的还回收余热,对外供热。
一般可产气十年以上。
填埋场表面还可以绿化、种植等。
二、我国城市垃圾处理及现状
传统的垃圾堆放、填坑堆置处理方式是利用土地、自然形成或人工挖掘而成的坑穴、河道等可能利用的场地把垃圾集中堆放起来,一般不采取任何工程措施防止堆场污染的扩散与迁移,渗滤水不收集处理、沼气不疏导或疏导程度不够,垃圾表面也不作全面的覆盖处理。
生活垃圾腐化后会排放出大量的氨、硫化氢等难闻的气体,造成大气污染。
垃圾堆放产生的沼气(甲烷)就地排放(空气中甲烷达5%-15%)时,一旦遇到明火就会爆炸。
我国目前较常用的处理城市垃圾的方法,有焚烧、填埋和堆肥三种。
垃圾焚烧虽能够将焚烧热量加以利用(广州市第一座现代化的生活垃圾焚烧发电厂----李坑生活垃圾焚烧发电厂正在建设中),但其前期投资大,建设周期长,而且焚烧垃圾时会产生二恶英等有害气体。
垃圾堆肥的缺点是发酵时间长,占地面积大,而且还有难以解决的臭味和苍蝇等问题。
填埋的方法比较简单,但是只填埋不利用,会引起爆炸和火灾,并污染全球大气环境。
据有关资料报道:一吨含39%有机物的生活垃圾可以产生约90立方米的填埋气(沼气)。
而现行填埋工艺大都不回收沼气,即使回收也仅占到总量的很少部分,大量沼气自由排放,不仅污染了环境而且浪费了资源。
据测算,目前国内垃圾年填埋量约5000万吨,填埋气体的排放量在79万吨到250万吨之间(为1999年排放量)。
填埋处置是为了克服上述问题而发展起来的一种处理垃圾的方法,它以不产生二次污染为目标。
其特点是事先对填埋场地进行防渗透处理,以阻止新生的污水对地下水和地表水的污染;并铺设安装排气管道,防止垃圾发酵过程中产生的易燃易爆气体,同时进行回收利用,或发电或作化工原料。
这种填埋处置方式具有简单易行、费用低、能处理多种类型废弃物的优点,同时还可回收能源,因而受到世界许多国家的欢迎。
目前,世界上建成垃圾填埋场5000余座,其中美国已建成2247座,欧共体建成175座。
全世界每年可回收填埋场沼气51.42亿立方米,约相当于240万吨石油的能量。
从世界各国来看,美国80%的沼气、欧洲50%的沼气均用于发电。
国内已建成大型垃圾填埋场(日处理量在1000吨以上)近百座,主要建在我国主要大城市及周边地区,尤以北京、广州、深圳为多。
其中用于填埋气发电的却很少,继中国第一个填埋气体发电厂1998年10月在杭州天子岭建成发电后,国内一些城市如杭州、广州、深圳等陆续开始了对填埋气体的回收利用。
已建成的有杭州天子岭、南京水阁、广州兴丰和深圳玉龙坑等,正在建设中的有鞍山、马鞍山、无锡、青岛等,列入计划的则更多。
三、利用填埋气发电的可行性及发电流程
利用燃气发动机进行填埋气的综合利用,是目前国外的普遍作法。
据资料统计,美国有61个填埋场使用内燃机发电,24个使用汽轮机发电,总发电功率达34.4万干瓦;欧洲有50个填埋场使用内燃机发电。
利用垃圾沼气发电的环保效益大大超过经济效益,这是因为,垃圾填埋场沼气的主要含量是甲烷和二氧化碳,它们不仅严重污染大气环境,加剧地球温室效应,而且易引起自燃和爆炸事故。
因而,发达国家通过立法来开发和使用环保能源。
垃圾填埋气主要成分为甲烷,约占50%左右,其余有二氧化碳(约占40%),还有部分硫化氢、氮气等杂质,压力一般较低。
适应垃圾填埋气特点,发电机组必须具有以下技术特点:
(1)对于沼气来说,成分是不稳定的,发动机的空燃比必须根据沼气成分变化进行实时自动控制。
(2)垃圾填埋沼气压力比较低,一般在1-3kPa,发电机组必须采用低压进气。
不能在机组前增加增压设备,增压设备从填埋处抽气,使填埋场造成负压,增加危险。
(3)针对垃圾填埋气中含有腐蚀性气体,因此发动机必须采用化学防腐技术,在缸套、气门座圈、气门、活塞环增加防腐涂层或其它防腐措施。
目前国内可以生产沼气发电机组,满足垃圾填埋气发电需要。
如图所示为垃圾发电场填埋气体处理系统流程图。
四、垃圾填埋发电应用实例
据有关部门分析调查,中国可开发和利用垃圾资源潜力十分巨大。
城市生活垃圾来自于千家万户,如果一个三口之家,每年可形成一吨生活垃圾,一吨垃圾全部发酵后,可产生的填埋气体量约为300立方米,每立方米的可燃气体能够发一度半电,即每一吨生活垃圾实际上可以给我们提供400多度的电能,这个数量,基本上相当于一个三口之家半年的生活用电。
梅州市采取CDM(清洁发展机制)综合治理龙丰垃圾填埋场,该项目2005年3月正式通过联合国CDM理事会注册,成为我国第一例成功实施的CDM项目。
利用胜动4台500千瓦沼气机组,建立了2000千瓦规模的沼气发电站,于06年1月18日成功并网发电。
五、垃圾填埋气发电站投资预算及效益分析
以一个400米见方、40米深的填埋场为例,垃圾填埋量320万吨,其装机容量可达2000kW。
可选用5台500GF燃气发电机组建立沼气发电站。
(一)、投资估算表如下:
项
目
分项目名称单位数量单价(万元)估价(万元)
直接工程费
电气部分
1500GF1-RZ发电机组台5113565 2站用电低压配电屏台2 1.53 3低压电缆米6000.0212 4直流启动电源台1 1.5 1.5 5S9-M/3250kVA变压器台13030 6高压开关柜台3824 7高压综合保护系统套12020
土建部分
1发电机房m23000.0927 2
高低压配电室、控制值班室、休息室、配件
室等附属厂房
m21800.0712.6 3循环水泵房m2500.07 3.5 4循环水池m33000.0412 5电缆沟、排污沟5 6机组基础、消音器基础、变压器基础m3500.07 3.5
冷却部分
1循环冷却水泵台313
(二)、效益分析 1.年总运行成本
垃圾填埋气发电机组运行功率按450kW ,年运行时间按300天计算则: 年发电量:450kW ×24h ×330天×5台≈1782万kWh
年运行成本:包括人工、机油、维修及配件、管理、不可预测等费用,折合单位发电成本为0.1元/度。
年总成本费用:1782万kWh ×0.1元/kWh ≈178万元 2.减排量及效益计算:
以垃圾填埋气发电项目,由于其主要成分为甲烷,主要由以下反应式: CH 4+O 2 CO 2+H 2O
根据有关折合标准煤及排碳系数:
注:1)tce —吨标准煤; 2)toe —标准油 3)t-c 吨碳
从表上可知:
年电量折合标准煤=年发电量×0.399=17820MWh ×0.399=0.711万吨 年电量折合排碳量=年发电量×0.2268=17820MWh ×0.2268=0.404万吨 减排收益(按8美圆/吨碳计算):
0.404万吨×8美圆/吨×8元/美圆=25.8万元
3.年发电效益(电价按0.50元计算)
年发电总量:1782万kWh。
年发电收入:1782万kWh×0.5元/kWh≈890万元
年发电收益=年发电收入-年运行费用+减排收益=890万元-178万元+25.8万元=737.8万元
3.经济效益分析
投资回收期:875万元÷737.8万元≈1.8年
效益分析中不包括余热利用,如加上余热利用部分效益更加可观。
六、结论
垃圾填埋气发电不仅解决了垃圾处理问题,同时利用了能源,是一可行、效益可观的朝阳项目。
对于我国蓬勃发展的绿色环保产业来说,利用垃圾填埋场沼气发电必将得到迅速推广利用。
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