城市生活垃圾卫生填埋场甲烷利用研究

【摘要】：卫生填埋是我国处置城市生活垃圾的主要方法。垃圾在填埋过程中会产生大量的填埋气,由于填埋气中含有40-60%的甲烷,而甲烷是重要温室气体,使得填埋场成为主要的人为甲烷排放源,因此控制填埋气的排放对减少温室气体排放有重要意义。另一方面甲烷是一种重要的能源资源,对填埋气进行回收利用将产生可观的环境和经济效益。本文以广州市兴丰生活垃圾卫生填埋场为研究对象,对该场横向水平井收集方式、产气量和表面释放量进行了定期监测研究,结果如下： 用三种不同的产气量估算模型估算兴丰填埋场日填垃圾的产气量,用IPCC模型计算出的产气量为7.07×105m3,化学计量模型计算出产气量为10.8×105m3,用可生物降解模型估算产气量为8.7×105m3。根据G实际=(0.2-0.4)×G理论计算公式得出兴丰生活垃圾填埋场实际产气量约为1.4-3.5×10Sm3。最大产气速率出现在2013年。 兴丰填埋场目前以横向水平井方式主动收集填埋气,分四区设水平收集井三层,共计40组。甲烷体积浓度高于50%的井占35%,浓度低于30%的井有8组,占20%,甲烷浓度过低的井中,氧气含量高,为不影响发电机组正常运行,已关闭或暂停抽气。收集利用的填埋气中各组分平均浓度为：CH446.6%,CO236.7%,022%。 三区、四区正处于产气活跃期,四区收集到的甲烷量最多。第一层共有18组井,占总收集量的26%；第二层7组井,收集量占23%；第三层15组井收集量占总量的50%,收集效率最高,是主要的收集层。目前兴丰生活垃圾填埋场平均每小时利用甲烷2012.5 m3,以此计算每日利用甲烷0.48×105m3。要再进一步提高甲烷利用率,应采用横井与竖井同时抽气的方式进行。 研究发现,填埋时间及填埋气主动收集系统是旧垃圾面上甲烷释放速率的主要影响因素；温度季节变化是影响新填垃圾面甲烷释放速率的主要原因,释放速率与温度变化有相同的趋势。旧垃圾面平均甲烷释放速率为5.44mo1/m2.h,新填垃圾面平均甲烷释放速率为0.28 mol/m2.h,每日通过填埋作业面向大气释放甲烷量为0.03×105m3。每日从垃圾填埋作业面释放的甲烷量与每日甲烷利用量之比为1：14。 填埋场实际填埋气体利用量只占理论产气量的10%-30%,利用率低。每日从填埋场表面向大气释放甲烷量占产气量的0.7%-2.1%,甲烷释放量大。 利用填埋气发电具有巨大的环境与经济效益。兴丰填埋场填埋气发电项目设备投资6720万元,发电总收益可达577260万元,有巨大的经济效益。利用清洁发展机制实施温室气体减排。这样既可以考虑到通过发电机和火炬燃烧直接消除甲烷产生的减排,又考虑进了由该项目所发电能所替代化石燃料消耗而产生的减排。兴丰垃圾填埋场填埋气发电项目总减排潜力为8524934 tC02e/y,同时出售减排量有17391万元潜在经济效益。 【关键词】：城市生活垃圾填埋场 填埋气收集 甲烷利用
【学位授予单位】：暨南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TU993.3;X701
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-8
• 目录8-10
• 1 绪论10-19
• 1.1 研究背景10-14
• 1.2 课题的提出14
• 1.3 研究的目的和意义14-15
• 1.4 国内处研究现状15-17
• 1.5 课题研究思路17-19
• 2 填埋气产气量研究19-34
• 2.1 引言19
• 2.2 填埋气的产生及影响因素19-22
• 2.3 产气量的确定22-23
• 2.4 实验方法23-26
• 2.5 结果与讨论26-32
• 2.6 小节32-34
• 3 填埋气收集效率研究34-47
• 3.1 引言34
• 3.2 填埋气的收集34-36
• 3.3 监测仪器及方法36-38
• 3.4 结果与讨论38-45
• 3.5 小节45-47
• 4 填埋场表面甲烷释放量研究47-54
• 4.1 引言47
• 4.2 实验方法47-48
• 4.3 结果与讨论48-53
• 4.4 小节53-54
• 5 填埋气发电项目效益分析54-62
• 5.1 引言54-55
• 5.2 经济分析55-56
• 5.3 温室气体减排效益分析56-61
• 5.4 小结61-62
• 6 结论与展望62-65
• 6.1 主要结论62-63
• 6.2 创新之处63
• 6.3 展望63-65
• 参考文献65-71
• 硕士期间发表的论文71-72
• 致谢72

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

垃圾填埋场填埋气的产气量估算    王登玉;

填埋气产甲烷模型产甲烷量衰减形式研究    王登玉;

强化准好氧填埋渗滤液水质及填埋气变化特性研究    赵超

垃圾填埋场甲烷释放速率的研究    刘鸿霆;李启彬;刘丹;韩智勇;

垃圾填埋气(LFG)用作车辆燃料资源化现状及发展前景    陈家军,于艳新,董晓光,邹继良

城市生活垃圾填埋产沼的模拟实验    彭绪亚,黄文雄,刘国涛,余毅

含水量对垃圾土中有机物降解的影响    刘东燕;冯国建;罗云菊;侯龙;

垃圾填埋场气体产生及其模型研究    黄文雄;彭绪亚;阎利;

中国城市垃圾填埋场沼气发电潜力分析    郑祥;杨勇;雷洋;

垂直气井和横向气管收集填埋气的特性比较    朱燕,李田

垃圾填埋气体收集及其工程设计    许雪松;龚惠娟;陈泽智;刘鹏;刘可卿;

城市生活垃圾填埋场产气控制利用技术研究进展    刘富强,唐薇,聂永丰

垃圾填埋场填埋气竖井收集系统设计优化    彭绪亚,刘国涛,余毅

垃圾填埋气产生及迁移过程模拟研究    彭绪亚

城市生活垃圾填埋场气体运移规律研究    魏海云

垃圾填埋气产生过程与产气量预测模型的研究    黄文雄

清洁发展机制（CDM）在中国的应用    马丽佳

畜禽粪便中四环素类抗生素检测分析及其在堆肥中的降解研究    孙刚

垃圾渗滤液处理技术研究进展    郑振晖;王红梅;于玉华;

SBR工艺处理焦化废水的可行性研究    钟梅英,张文艺

小型医院废水处理方案探讨    徐国胜;

啤酒废水中活性污泥的培养与驯化研究    周健;方春玉;张会展;

生活垃圾降解菌除臭效果比较研究    周耀明;张恒;

基于因子分析法的沱江流域地表水水质的综合评价    谢贤健;兰代萍;

不同结构填埋场的环境污染分析    张正安;屈明;许泽宏;贺胜英;

潜水搅拌器在处理农村生活污水中的应用    严建华;黄道见;滕国荣;

三唑磷降解菌的筛选及降解特性研究    郑玲玲;撒世军;赵莹;牟海津;

垃圾处置地的生态恢复原理与实践——以清泉垃圾填埋场为例    倪蓁;郑钦玉;雷均;谭秀娟;

世界各国应对全球变暖的博弈与中国的低碳发展    李凤至;

膜技术在环境工程中的应用    许荣鹏;

现行脱硫技术存在排放温室气体的隐患    吴兑;谭浩波;吴晟;

城市生活垃圾科学处理是城市绿色发展的必然途径    昝文安;许朝;刘冬梅;

水泥工业处置城市生活垃圾的经济性    袁文献;

浅谈我国应对气候变化的法律措施碳基金——以英国为借鉴    张艳;刘翰聪;

矿化垃圾资源化利用研究进展    冯彦;张澄博;林伯韬;

农村沼气工程与CDM项目结合初探    刘艳丽;赵杰;马建立;张圆;谢华生;

生物质直接气化转化可以替代天然气工艺研究    朱波;陈汉平;鞠付栋;王贤华;杨海平;

关于居民区内建设项目环保问题的探讨    王秀晶;

废弃矿山垃圾填埋场边坡稳定性及加固防渗研究    席本强

垃圾填埋气体热释放传输的动力学规律研究    刘磊

城市循环物流系统构建研究    朱煜

晶格氧部分氧化甲烷制取合成气的基础研究    魏永刚

辽宁省能源消耗及碳排放规律研究    田徵

啤酒厂剩余污泥堆肥高效菌群构建及其新型堆肥工艺研究    潘飞

低碳经济视角下新能源CDM项目的国际合作问题研究    迟本坤

全球变暖条件下农业可持续发展研究    张怀坤

农林有机废弃物堆腐生产花卉栽培基质研究    栾亚宁

废轮胎热解油的资源化利用研究    王慧

染料废水与造纸废水混合处理对A/O工艺的影响研究    魏小玲

重金属离子对好氧活性污泥活性影响的研究    赵晓宁

亲油缓释肥料的制备及在溢油污染潮间带生物修复中的应用    吴亮

生活垃圾渗滤液污染土电阻率特征研究    马媛媛

滕州市生活垃圾填埋场渗滤液处理问题的探讨    张旭

完善我国城市垃圾管理的法律问题研究    延爱萍

蔬菜中有机磷农药残留检测方法及其应用研究    刘伟森

利用复合微生物菌剂发酵猪粪生产生物有机肥工艺条件研究    王维

填埋场导排层淤堵试验研究及淤堵条件下最高水位计算    顾高莉

甬江流域农村生活垃圾简易填埋场污染现状及其防治技术的研究    杜叶红

固体废弃物填埋场产气率的估算    卢廷浩,钱学德,郭志平

七子山垃圾填埋场垃圾填埋产气清单分析    王俊;韦保仁;

垃圾填埋场渗滤液回灌综述    王罗春,刘疆鹰,赵由才,陆雍森

准好氧填埋氧气扩散模拟分析    丁世存;黄启飞;金典;庞香蕊;

北京市生活垃圾处理的温室气体排放变化分析    潘玲阳;叶红;黄少鹏;李国学;张红玉;

垃圾填埋场气体产生及其模型研究    黄文雄;彭绪亚;阎利;

大型准好氧填埋场渗滤液水质特性的研究    查坤;刘丹;李启彬;熊风;刘晶晶;

城市垃圾填埋场填埋气产气量及产气速率的研究    胡明甫;

生物反应器填埋技术及其应用    于晓华,李国建,何品晶,邵立明,曲颂华

中国城市垃圾填埋场沼气发电潜力分析    郑祥;杨勇;雷洋;

垃圾填埋气产生及迁移过程模拟研究    彭绪亚

城市生活垃圾填埋场气体运移规律研究    魏海云

准好氧填埋场填埋气和渗滤液迁移的数值模拟研究    尹胤

建设项目碳排放影响评价方法研究    乐融融

垃圾填埋气产生过程与产气量预测模型的研究    黄文雄

基于有机物转化率的垃圾填埋气产量预测模型及其验证    王静

城市生活垃圾厌氧生物反应器填埋技术试验研究    谌戡

不同渗滤液回灌条件下MSW实验室模拟填埋产气研究    王浩

垃圾填埋场产气模型研究    卢胜红

畜禽粪便中四环素类抗生素检测分析及其在堆肥中的降解研究    孙刚

安徽省典型行业温室气体减排潜力研究    张琴琴

垃圾填埋二次污染的危害与防治    陈家军,张俊丽,裴照滨

LFG控制利用工程基本参数的试验研究    黎青松,郭祥信,梁顺文

垃圾填埋气(LFG)用作车辆燃料资源化现状及发展前景    陈家军,于艳新,董晓光,邹继良

城市垃圾处理与管理对策研究    高光,董雅文,金浩波,黄卫

垃圾填埋场稳定化及其研究现状    王罗春,赵由才,陆雍森

有机污染土壤通风去污技术优化设计    李金惠,马海斌,夏新,聂永丰,白庆中

城市生活垃圾填埋产沼的模拟实验    彭绪亚,黄文雄,刘国涛,余毅

城市生活垃圾填埋场气体的产生、控制及利用综述    刘富强,唐薇,聂永丰

垃圾填埋场稳定化研究（Ⅰ）    赵由才，郭兴民，朱琳楠

畜禽粪便高温堆肥化处理技术    马怀良,许修宏

畜禽粪便高温堆肥机理与应用研究    李吉进

城市固体废弃物静动力强度特性及填埋场的稳定性分析    冯世进

通风控制方式对动物粪便堆肥过程和氮磷转化的影响    常勤学

垃圾卫生填埋场填埋气体特征及其回收利用    刘瑞强,郭淼

LFG控制利用工程基本参数的试验研究    黎青松,郭祥信,梁顺文

填埋气体运移过程的多场耦合模型及仿真分析    薛强,冯夏庭,刘建军

CDM机制与填埋气回收利用    龙吉生;欧远洋;仝岩;徐丽;

马鞍山市向山垃圾填埋场抽气实验研究    侯贵光,陈家军,陈济滨

北京市移动火炬车在填埋场的应用    刘学建;卜新宇;卢旭飞;郑斌;杜巍;王进安;

垃圾填埋气供热可行性分析    李丹;敖永安;

垃圾填埋气体资源化利用的现状和途径    李辉;

城市垃圾填埋气体(沼气)的回收与利用    徐文龙;

填埋气体迁移控制系统的补救设计应用实例——上海市老沪闵路垃圾山沼气防爆工程    庄启化

填埋气体运移渗流场-应力场耦合模型及数值仿真    杨勇;薛强;李国敏;

城市生活垃圾处理处置项目评估体系研究    雍毅;薛嘉;姜涛;侯江;吴怡;

三点比较式测试法在填埋场的应用    蔡红;杨雪丽;徐月恩;

城市生活垃圾安全填埋场环境风险评价与管理    曹勇宏;

基于AHP的武汉市金口生活垃圾填埋场稳定化评价    杨列;谢文刚;陈思;陈朱蕾;

试论生活垃圾资源化    任力军;

东孚填埋场用填埋气体发电    庄梅芳

深圳综合整治安全隐患    

城市垃圾气体利用投资期待响应者    本报记者杜爽

鼓励私企参与垃圾处理    记者木佳

让城市垃圾产生效益    本报记者屈遐

垃圾处理如何走上正轨？    梁小葵

运用科学手段 综合利用资源 保护生态环境    本报记者 梁晓亮

垃圾填埋气体商业化开发潜力巨大    刘驭 程丹

履行国际公约 携手保护地球    

首批《京都议定书》CDM项目将落户重庆    记者 王海达 实习生 郑瑶

西部山城垃圾填埋场气液运移规律及其污染控制研究    罗云菊

基于现场试验的循环式垃圾准好氧填埋研究    查坤

填埋气体胁迫下适生植物根际土壤微生物分子生态学研究    王云龙

城市生活垃圾填埋场气体运移规律研究    魏海云

基于生物反应器的城市生活垃圾快速降解与渗滤液原位脱氮特性研究    郝永俊

城市生活垃圾填埋场降解及沉降模型研究    冯国建

城市生活垃圾填埋处置中的温度—化学耦合作用研究    杨军

基于污染物运移的填埋场屏障系统服役性能评价方法研究    关驰

厌氧—准好氧联合型生物反应器填埋场稳定化规律及运行策略研究    韩智勇

基于技术标准编制的填埋气体收集与利用系统研究和应用    解莹

济南市生活垃圾填埋气体收集发电研究    张彤童

天水市垃圾场填埋气体利用研究    贾研

垃圾填埋场抽气试验及填埋气收集量评估方法    马小飞

城市生活垃圾卫生填埋场甲烷利用研究    陈晓梅

准好氧填埋场填埋气和渗滤液迁移的数值模拟研究    尹胤

中国城市垃圾填埋气产量分析及长期模拟填埋试验研究    陈晓艳

垃圾填埋场产气模型研究    卢胜红

城市废弃垃圾场生态恢复技术研究    程晓东

北京南站垃圾填埋场填埋气迁移模型研究    杨海静