城市垃圾沼氣化發(fā)電處理
由于城市垃圾中含有大量的有機(jī)物，垃圾在降解過程中，在生物的作用下產(chǎn)生大量沼氣。垃圾場沼氣資源豐富，因此垃圾在厭氧發(fā)酵的過程中消耗了約70%的有機(jī)物，剩余有機(jī)物可作高效有機(jī)肥或燃料。開發(fā)好利用垃圾沼氣資源，發(fā)展循環(huán)綠色經(jīng)濟(jì)，即可減少城市垃圾對于環(huán)境的高污染，又可提高垃圾場的經(jīng)濟(jì)效益，可謂一舉多得。
一、垃圾沼氣處理的必要性
目前，部分填埋式垃圾場侵占了大量土地，且產(chǎn)生出大量的有害性氣體，對土壤和空氣毒害性和危害性極大。垃圾場從建場投入使用到結(jié)束后長達(dá)數(shù)十年。排放了大量的沼氣等有害氣體，給環(huán)境污染極大。填埋式垃圾場具有下列危害：
1、易發(fā)生爆炸事故和火災(zāi)。
2、堆體容易滑坡。
3、污染地下水質(zhì)。
4、氣體的釋放加劇了全球變暖。
5、散造成填埋場及附近植物根區(qū)氧氣缺乏，從而造成植物死亡。
因此，垃圾場的垃圾合理處理應(yīng)用非常必要，其社會效益非常大。
二、垃圾沼氣化處理工藝及方法
垃圾在被填埋的過程中，微生物通過分解，不斷開始產(chǎn)生沼氣和排出沼氣。因此，利用沼氣化處理降解垃圾，效益可觀。
垃圾沼氣發(fā)電處理流程
垃圾沼氣化處理的方法是：先將運來的垃圾進(jìn)行機(jī)械和人工分檢，分檢后的垃圾再進(jìn)入精分檢池內(nèi)進(jìn)行砂石和泥土分離，分檢后的大量有機(jī)物經(jīng)酸化發(fā)酵，多級厭氧后發(fā)酵產(chǎn)生沼氣，沼氣經(jīng)凈化后用于發(fā)電，發(fā)電余熱給厭氧間加溫，這樣可實現(xiàn)恒溫厭氧發(fā)酵，大大提高降解速度，減短滯留期。沼渣可用于作高效有機(jī)肥或燃料。研究證明，消耗1kgCOD可產(chǎn)生甲烷0.2-0.35m3，估算每千克垃圾可產(chǎn)生沼氣0.2-0.35m3，根據(jù)垃圾總量可以粗略的算出產(chǎn)生沼氣的總量。
三、垃圾填埋場產(chǎn)生的沼氣的主要成分
在上述工藝設(shè)備正常運行的情況下，所產(chǎn)生的甲烷體積含量一般為45%～55%，這樣含量的甲烷的熱值大約為17-22MJ/m3。沼氣通常由二氧化碳、甲烷和其他微量成分(如氮氣、硫化氫和揮發(fā)性有機(jī)氣體)組成。大約成分如下：
甲烷(CH4) 45%～60%；氧氣(O2) 1%～2%或更低；氮氣(N2) 2%～10%；二氧化碳(CO2) 36%～53%；氫氣(H2) 0～1%；硫化氫(H2S) 0～2%；一氧化碳(CO) 0～0.2%
有害氣體中的非甲烷有機(jī)化合物包括乙烷、甲苯、硫化氫、乙苯、氟氯烯等幾十種。
四、垃圾沼氣發(fā)電處理可實現(xiàn)無公害化排放
目前，國外和國內(nèi)大部分的處理垃圾主要靠填埋或焚燒為主，填埋垃圾侵占了大量的土地，污染了環(huán)境，焚燒設(shè)備投資大，二次污染也較嚴(yán)重。
垃圾的主要成分(以北京為例)：廚余32.6%、紙15.1%、塑料14.6%、灰土21.46%、金屬1.96%、其它14.28%。容重約0.402t/m3、含水率約54%。
現(xiàn)在，具有技術(shù)飛速發(fā)展，垃圾沼氣處理與發(fā)電技術(shù)成熟、投資相對較少、產(chǎn)生效益可觀。關(guān)鍵在于它能將垃圾徹底的進(jìn)行無公害化處理，運行費用低，管理簡單。
垃圾被沼氣化處理后，各取所用。有機(jī)物厭氧產(chǎn)生的沼氣可直接用于發(fā)電，發(fā)電余熱可提高發(fā)酵間的溫度，加速發(fā)酵速度，縮短發(fā)酵周期，未降解完的30%有機(jī)物壓干后可直接作肥料或燃料，降解后的水可在系統(tǒng)內(nèi)被循環(huán)利用?？傊託饣幚碚嬲膶崿F(xiàn)了無公害化排放。
五、垃圾沼氣發(fā)電處理的發(fā)展前景
對垃圾進(jìn)行沼氣發(fā)電化處理，一舉多得。目前，國際環(huán)境污染加劇，能源需求矛盾突出，這兩大問題都制約了世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和和平。我國能源緊缺已成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸子，國家出臺了《可再生能源法》，大力鼓勵開發(fā)利用可再生能源。利用垃圾填埋生產(chǎn)沼氣來發(fā)電，即處理了垃圾填埋的問題，又獲得了能源。且經(jīng)濟(jì)收益可觀，利國利己，前景廣闊。
