七子山垃圾填埋场垃圾填埋产气清单分析
垃圾填埋场、废弃物焚烧厂安全风险辨识清单
1 2 3 4 5
场所/环节/部位
选址 填埋场道路 防洪与雨污分流系统
坝体 边坡
危险因素 一、垃圾填埋场 选址不当会对周边居民和环境造成影响， 且垃圾填埋场有大量的 可燃物 塌陷、坡度过大、转弯半径不够、路面基础强度不足 雨水冲刷填埋场 坝体结构不合理或遭遇暴雨袭击 长时间暴雨或地震，填埋渗滤液渗漏
转动部件 塌陷、坡度过大、转弯半径不够、路面基础强度不足 （1）安全附件及保护装置失效, 导致锅炉内超压或缺水 （2）锅炉运行时超温超压 （3）余热发电锅炉工况监控不及时 电气设备漏电和着火 活性碳爆炸
2
可能发生的事故类型
坍塌
车辆伤害
车辆伤害
其它爆炸 高处坠落 中毒和窒息 机械伤害 车辆伤害 锅炉爆炸 锅炉爆炸
垃圾接收系统
垃圾焚烧系统 厂区道路 余热锅炉 电气系统
烟气净化系统
危险因素
（1）导排水系统失效，渣土含水过饱和，形成底部软弱滑动带；超 容、超高堆填，下滑推力增大；
（2）降雨、地震导致渣土失稳。
机动车辆在行驶中由于碰撞、碾轧、刮擦、翻车、坠车 三、焚烧厂
（1）垃圾运输车辆违章行驶
（2）甲烷在垃圾池积聚，遇到点火源 （3）人员靠近进料平台及垃圾池 （4）垃圾池有毒有害气体积聚
10
环境空气
生活垃圾焚烧和医疗废物焚烧残渣容易产生二噁英
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行车区域
机动车辆在行驶中由于碰撞、碾轧、刮擦、翻车、坠车
12
大气层
垃圾焚烧产生甲烷，在大气中积聚，遇到点火源
二、渣土受纳场
1
车辆伤害 坍塌、其他伤害
中毒和窒息 中毒和窒息
车辆伤害 其它爆炸
序号 1 2
1
2 3 4 5 6
填埋垃圾场的气体处理工艺
填埋垃圾场的气体处理工艺
填埋垃圾场的气体处理工艺主要分为以下几个步骤：
1. 垃圾覆盖层的设计：垃圾覆盖层是填埋垃圾场气体处理工艺中的第一关键步骤。
垃圾表面的覆盖层通常由土壤或其他材料组成，可防止垃圾中的气体逸出、水分渗漏以及垃圾的臭味等产生。
通过合适的垃圾覆盖层设计，可大大减少垃圾气体的产生量。
2. 有机物降解：在填埋垃圾场，有机物会分解产生甲烷、二氧化碳等有害气体。
在填埋过程中，需要对垃圾进行掺混，以便有机物均匀降解。
此外，在填埋过程中还需要注意调整填埋区域的温度和湿度，以更好地促进有机物的降解。
3. 气体抽取：填埋垃圾场中产生的有害气体（如甲烷、二氧化碳等）会逸出，对环境造成污染。
为了防止这些气体逸出，需要对气体进行抽取。
气体抽取分为垃圾内和垃圾外两个部分。
在垃圾内，通常会通过管道将气体集中抽取；在垃圾外，需要设置气体抽取系统，将气体集中运输到处理设备进行处理。
4. 气体处理：抽取出来的气体需要经过处理才能排放或利用。
处理工艺通常包括沉降、吸附、膜分离、生物处理等。
沉降和吸附适用于小规模的填埋垃圾场。
膜分离和生物处理则适用于大规模的填埋垃圾场。
其中生物处理一般采用厌氧消化工艺，将抽出的气体经过处理后，将产生同时更好的能源价值。
处理后的气体可以用于供热、发电等方面。
填埋垃圾场的气体处理工艺旨在将产生的有害气体控制在一定范围内，尽可能减少对环境和人体的影响。
同时，气体处理也可以将垃圾产生的废气进行资源化利用，对环境保护和资源节约起到积极的作用。
垃圾填埋气的产生及其影响因素分析
第21卷第6期重庆建筑大学学报Vol.21No.6 1999年12月Journal of Chon gq in g Jianzhu Universit y Dec.1999文章编号:1006-7329(1999)06-0066-04垃圾填埋气的产生及其影响因素分析彭绪亚1吉方英1肖波2刘国涛1(1.重庆建筑大学城市建设学院400045;2.华中理工大学武汉430074)摘要通过对垃圾填埋降解过程及其影响因素的分析,讨论了加速垃圾填埋气产生及填埋场稳定化的措施及方法。
关键词垃圾填埋气;产生;影响因素;分析中图法分类号X705文献标识码A城市生活垃圾的无害化与资源化,是我国城市社会经济发展中急待解决的重大社会与环境问题。
垃圾卫生填埋是一种广泛应用的垃圾无害化处理手段,我国城市生活垃圾的处理在目前及今后相当一段时间内总体上将仍以卫生填埋为主。
我国城市生活垃圾中有机物含量、特别是食品垃圾含量高,垃圾在填埋后会产生大量填埋气(Landfill Gas)。
填埋气是一种温室气体,其主要成份为C H4和CO2,特别是CH4,其温室效应作用是CO2的20倍以上,对环境有较大的危害和破坏作用。
C H4还是一种资源,可以加以回收利用,如不有效控制和利用,还存在燃烧、爆炸的安全隐患。
因此,加强填埋气的控制与资源化利用工作,对消除环境污染与安全隐患、提高垃圾填埋处理的资源化程度,均具有十分重要的意义。
本文拟在国内外研究工作的基础上,对垃圾填埋气产生及其影响因素进行分析,并就加速垃圾填埋气的产生与填埋降解的稳定化措施进行探讨,为填埋气的利用与填埋场的科学管理提供思路与技术支持。
1垃圾填埋降解过程与填埋气的产生1.1垃圾填埋降解过程垃圾填埋后,由于微生物的活动,垃圾中的可降解有机成份被逐渐分解,这一过程可大致分为五个阶段:1)水解/好氧降解阶段。
在垃圾填埋的初期,好氧微生物起主导作用,好氧微生物将垃圾堆体中的氧和部分有机物转化为简单的碳水化合物、CO2和水,并放出热量。
气体中毒事故案例
In the end, what you believe can become what you believe.悉心整理助您一臂之力（页眉可删）气体中毒事故案例能造成人和动物中毒的化学物品有2000种左右，而在平常生活和生产过程中容易造成人员中毒的危险化学品有一氧化碳、硫化氢、氰化氢（氢氰酸）、氨、苯、氮氧化物、二氧化硫、酚、光气、甲胺、甲醇、硫酸二甲酯、氯、氯乙酸、氢氟酸、三氯氧磷、砷化氢、异氰酸甲酯、有机磷农药等20来种。
一氧化碳中毒案例2004年4月1日凌晨，营前乡潘营村小口下码头茶室工地发生一起一氧化碳中毒事故，造成两人死亡。
经事故调查组调查取证分析，情况如下：1、工地及施工单位基本情况营前乡潘营村小口下码头茶室工地系三间平房，中央一间大厅，两边各一间分前后隔开的套间，建筑面积约60多平方米。
该茶室及东岩乡所在地的上码头管理室工程系瑞安市旅游管理局寨寮溪管理处投资的旅游项目，由福建省永泰建筑工程公司温州分公司承建。
福建省永泰建筑工程公司温州分公司负责人徐汉平将下码头茶室工程以口头形式分包给无建筑资质的福建藉民工徐秀宋建造。
按合同，该工程应于2003年11月1日开工，于当年12月20日竣工，工期为50天。
但由于三通问题迟迟没有解决，工程一直拖到2004年3月底才完工。
福建省永泰建筑工程公司温州分公司负责人徐汉平，男，汉族，44岁，中专文化，福建省永泰县红星乡礼柄村人。
茶室工地分包负责人徐秀宋，男，汉族，43岁，高中文化，福建省永泰县红星乡礼柄村人，现住拱瑞山路403号二楼。
2、事故经过2004年3月31日，工程已经完工，施工人员准备于次日下午撤离工地。
2004年3月31日傍晚6时30分左右，工地管理人员林宗华（徐秀宋姐夫）与施工人员徐鸿兵（徐秀宋之子）、徐明楷（徐秀宋之侄）吃罢晚饭，徐鸿兵和徐明楷叫姑父林宗华早点回东岩上码头旅游管理房休息，而林宗华交代徐鸿兵和徐明楷要早点关掉汽油发电机（2.5千瓦）睡觉，因汽油已不多，明天上午还要用它发电。
垃圾填埋场案例分析
此类项目属社会区域类建设项目一、固体废物建设项目分类1、生活垃圾填埋场《生活垃圾填埋污染控制标准》2、危险废物贮存设施《危险废物贮存污染控制标准》3、危险废物填埋场一一《危险废物填埋污染控制标准》4、危险废物焚烧厂一一《危险废物焚烧污染控制标准》5、一般工业固体废物贮存、处臵场——《一般工业固体废物贮存、处臵场污染控制标准》此类项目环评的关键问题是场址选择，最主要的环境影响是渗滤液对地下水和地表水的影响、大气污染物（焚烧及填埋场产生气体）对大气环境的影响。
评价重点应为：处理工艺的可行性、选址合理性及渗滤液对地下水和地表水的影响。
二、生活垃圾填埋场建设项目案例分析要点1、主要环境影响（1）填埋场渗滤液对地表水的污染（未处理或处理不达标、地表径流），以及防渗层破坏后对地下水的影响；（2）填埋场产生的气体对大气的污染（无组织排放可能产生燃烧爆炸）；（3）垃圾运输及填埋场作业产生的噪声；（4）填埋场建设对生态破坏和对景观的影响；（5）填埋场孳生的害虫等可能传染疾病；（6）填埋堆体对周围地质环境的影响，如造成滑坡、崩塌和泥石流等。
2、工程分析中特殊要求（一般内容见：05技p20及p32中各项）（1）项目组成：储运工程要包括：收集、中转、贮存以及运输方式与路线等。
必须建设的项目：生活垃圾填埋场工程设计环境保护要求：生活垃圾填埋场设计应包括防渗工程，垃圾渗滤液输导、收集和处理系统（防渗层及渗滤液集排水系统）。
防渗层的渗透系统k< 10-7cm/s。
垃圾填埋场设计应包含气体输导、收集和排放处理系统（导排气系统）。
其他还有：建筑物应保持良好通风；设计时应设有导流坝和顺水沟，将自然降水排出场外或进入蓄水池等。
（2）评价时段要包括建设期、运行期和服务期满后（封场后）三个时对建设期产生的噪声、扬尘、弃石、弃土、植被破坏等进行分析，并提出相应的环境保护和生态保护措施。
运行期应采用图表结合的方式给出污染流程，包括工艺流程、排污点分布、污染物浓度和排放速率。
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。
垃圾填埋气体的安全隐患及其对策
垃圾填埋气体的安全隐患及其对策我国很多城市在很早以前就开始利用填埋场来销毁垃圾，很多填埋场的选址、设计和运行管理都没有执行现行城市生活垃圾卫生填埋技术规范。
城市内周边企业和社区都受到垃圾产生的渗漏液体和填埋气体的污染，同时还存在气体爆炸的危险。
文章针对垃圾处理填埋场的运行管理机封场施工提出了存在的问题集处理方式。
标签：垃圾填埋；甲烷气体；气体迁移；封场施工；抽气；导排1 填埋气体特性分析垃圾填埋产生填埋气体的成分是甲烷和CO2，还包括一些微量气体，如NH4、CO、H2、HS、N2和O2等。
通常甲烷和二氧化碳占百分之九十以上的比例，剩余是其他气体。
甲烷的特点是无色、无味但易燃易爆，与其他有毒气体混合后产生恶臭气味。
在空气中，如果甲烷气体体积达到百分之五至百分之十五，遇到明火便会爆炸。
放置在填埋场里的垃圾体内没有氧气和火源，因而不会发生爆炸。
然而，填埋气体扩散到填埋场范围边缘或者室内，同时与外界空气混合就会形成高浓度爆炸性气体，随时有爆炸的危险。
2 垃圾填埋场运行安全隐患填埋垃圾过程中，垃圾产生可生物降解有机物，这种有机物产生填埋气体，厌氧状态下的甲烷产气期是在填埋半年左右发生。
填埋气体在填埋的前两年可以达到产生的最高点，之后逐渐回落，回落期很长，有的可以达到20多年甚至更久。
填埋垃圾的过程中，整个过程存在填埋气体火灾爆炸危险的隐患。
垃圾填埋场扩散出来的填埋气体易于引起爆炸和火灾，通过这些事故可以发现，必须加强对垃圾填埋场运行管理力度，尤其是针对填埋气体的注意，加强其安全上的管理。
对那些没有严格按照现行的《生活垃圾卫生填埋技术规范》进行设计、规划及施工管理的垃圾填埋场和没有达到安全稳定期的垃圾填埋场，需要提高对填埋气体的认识，加强对气体的安全管理工作。
因为旧的垃圾填埋场没有设置专门的填埋气体导排系统，有的垃圾填埋是自然堆积，没有经过压实处理，垃圾在自然沉降后，有的地方形成空洞，经过长时间的填埋气体积聚，甲烷气体浓度很容易达到爆炸极限范围，遇到明火或自燃物自燃，就会发生气体爆炸。
填埋气产量计算方法
填埋气产量计算方法一、通过填埋场现场监测数据进行计算：在这种方法中，填埋场的实际气产量是基于现场数据的测量和分析得出的。
通常，这种方法需要进行长期的现场监测，以获取各种参数的数据，并根据这些数据进行计算。
1.瓦斯流速监测：通过安装瓦斯流速计，在不同深度或位置处监测瓦斯的流速。
瓦斯流速可以根据流速测量仪器的读数和填埋场中流过的气体体积进行计算。
2.瓦斯成分测定：通过安装瓦斯成分分析仪，监测填埋场中瓦斯的组成。
通过每个组分的浓度和总流量的测量，可以计算出每个组分的流量。
3.电位梯度法：通过在填埋场表面安装电位梯度探头监测电位梯度。
根据电位梯度和天然气扩散系数，可以估算出瓦斯产生速率。
4.气体压力监测：通过安装气体压力传感器监测填埋场中瓦斯的压力变化。
根据压力变化和气体体积，可以计算出瓦斯的产生速率。
通过上述监测数据，可以得出填埋场中的瓦斯产生速率和瓦斯组分的流量。
这些数据可以用于估算填埋场总的瓦斯产量。
二、通过理论模型进行计算：在这种方法中，通过建立填埋场的理论模型，计算填埋场中的瓦斯产量。
填埋场的理论模型可以基于物质平衡、气体生成机理和流体动力学等原理建立。
1.模拟填埋物质分解：根据填埋场的物质组成和分解速率等参数，通过建立填埋场的物质平衡模型，模拟填埋物质的分解过程，并估算出瓦斯的产生速率。
2.模拟瓦斯扩散：根据填埋场中气体的扩散系数和气体生成速率，建立瓦斯扩散模型，计算填埋场中瓦斯的流动和扩散情况。
3.模拟孔隙水压力：根据填埋场中水分的含量和孔隙水的压力，建立孔隙水流动模型，计算填埋场中孔隙水的流动和压力变化。
通过这些理论模型的计算，可以得出填埋场中瓦斯产生的速率和流量。
需要注意的是，填埋场的气产量计算方法需要考虑到填埋物质的分解速率、反应机理、温度、含水率、pH值等因素的影响。
因此，在实际计算中，需要对填埋场的特定情况进行调查和分析，并选择适当的计算方法。
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第33卷第7期2008年7月环境科学与管理ENVIRONMENTALSCIENCEANDMANAGEMENTVol133No17July2008
收稿日期:2008-02-22
项目来源:研究内容属于日本环保署资助项目(包括海外回用的生命周期情景比较分析及其在废旧塑料中的应用)作者简介:王俊(1982-),男,安徽省长丰县人,硕士学历,苏州科技学院环境工程专业在读研究生,研究方向:环境规划与管理,发表论文1篇。
文章编号:1673-1212(2008)07-0057-05
七子山垃圾填埋场垃圾填埋产气清单分析王俊,韦保仁(苏州科技学院环境学院,江苏苏州215011)
摘 要:主要研究垃圾填埋污染清单中的气体排放量问题,填埋气的主要成分是二氧化碳和甲烷,二者都是重要的温室气体,通过采用三种产气估算模型(LandGEM模型、IPCC推荐的模型和概化分子模型)分别估算了单位垃圾填埋产生的甲烷和二氧化碳排放量,并对估算结果做了对比分析。最后采用LandGEM模型计算的结果,得出单位质量垃圾在整个生命周期中的产气量。关键词:填埋气;LandGEM模型;清单分析中图分类号:X502文献标识码:B
GasEmissionInventoryAnalysisoftheQiZiShanLandfillWangJun,WeiBaoren(FacultyofEnvironmentalScienceandEngineering,SuzhouUniversityofScienceandTechnology,Suzhou215011,China)Abstract:ThispapermainlystudiestheemissionsoflandfillgasesofthewasteintheQizishanlandfill.Themaincomponentsofthelandfillgasesarecarbondioxideandmethane,whichareimportantgreenhousegases.Weestimatetheemissionofmethanewiththreemodels(LandGEMmodel、modelrecommendedbytheIPCC,andthemolecularmodel),andwecompareandanalysesthoseresults.FinallywegetthelandfillgasinventorywiththeresultofLandGEMmodel.Keywords:landfillgas;landGEMmodel;inventoryanalysis
前言生命周期评价(LCA)是21世纪最具生命力的环境管理方法,它力图在源头就开始预防和减少环境问题,能够很好的支持政府和环保部门做出相应的环境规划。主要包括目标和范围定义、清单分析、影响评价、结果解释四个部分。其中清单分析是对产品、工艺过程或活动在其整个生命周期内的能量与原材料需求量以及向环境排放废物等,进行以数据为基础的量化描述过程。清单分析是LCA技术框架中的中心环节,是LCA评估量化的开始。通过城市生活垃圾生命周期管理对其产生到最终处置的各个阶段物质和能量利用以及相应的环境影响进行识别、量化和评价,可以获得环境和经济效益俱佳的
环境管理方案。苏州市居民生活垃圾主要有厨余、果皮、纸类、塑料、玻璃、金属、布类、皮革等。单位垃圾成分多为塑料、纸类、布类、各类包装盒、瓶以及酒店的厨余杂物、果皮、一次性餐具等,部分企业生活垃圾还混有少量的无害工业废弃物。保洁垃圾为城市主要干道保洁产生的垃圾,垃圾成分主要有泥土、树木、住户抛弃的家具(含少量装饰废料)、街头一次性餐具、塑料袋等。从1996年—2002年期间,有机物含量变化不大,维持在58%～65%之间,灰土、陶瓷、砖瓦等无机物含量呈逐年下降趋势,这跟城市然气化率逐年提高有密切关系。可回收物含量总体有逐年增加的趋势,尤其是纸类和塑料橡胶含量增加的比较明显,这与近几年城市生活水平提高以及推行塑料包装有一定的关系。生活垃圾含水率变化不大,
基本在56%～63%之间,与邻近的上海、杭州等地相差不多。
1 研究目标与范围的确定本文研究内容属于生命周期评价的部分内容,
生命周期评价(LCA)一般需要先确定评价目标,然・75・第33卷第7期2008年7月王俊等・七子山垃圾填埋场垃圾填埋产气清单分析Vol133No17July2008
后根据评价目标来界定研究对象的功能、功能单位、系统边界、环境影响类型等等,这些工作随研究目标的不同变化很大,没有一个固定的标准模式可以套用,但必须要反映出资料收集和影响分析的根本方向。另外,LCA研究是一个反复的过程,根据收集到的数据和信息,可能修正最初设定的范围来满足研究的目标。在某些情况下,由于某种没有预见到的限制条件、障碍或其它信息,研究目标本身也可能需要修正[1]。研究范围的确定是整个生命周期评价最重要的一个环节,它直接影响到整个评价工作程序和最终的研究准确度,甚至会导致结论的错误。目的和范围的确定其重点要考虑以下几个方面的问题:目的、范围、功能单元、系统边界、数据质量和关键复核过程。本文通过对七子山填埋场的填埋气的产气量和性质的分析,并对垃圾填埋场填埋气的产量进行估算,从而建立起垃圾填埋场的LCA清单分析的数据需要。关于城市生活垃圾LCA的清单分析研究和实例分析具有一定的理论意义和实践意义。2 研究范围的确定清单分析是生命周期评价的一个非常重要的部分。填埋气中包含有多种有害气体,垃圾填埋场是非常大的甲烷排放源,同时甲烷又是一种可利用的资源,对填埋气进行利用既可以减轻全球的温室效应,又可以充分利用这一清洁的、可再生的能源。因此本文研究的重点主要是垃圾填埋气体作为主要研究对象。首先通过三种数学模型估算出填埋垃圾的产甲烷量,然后选取LandGEM模型计算的结果作为清单分析的数据,最后得到单位质量垃圾在整个生命周期中的产气量。3 产气量估算填埋气体除了主要组分除CH4和CO2以外,还有其它大量的物质有140种以上[2]。在利用之前,应脱出其中的惰性气体(如CO2、N2等)哈有害微量组分(H2S、硅氧烷、卤代烃),以增加燃烧值。LFG的净化包括:颗粒与水脱除的预处理、深冷脱氮、酸性气体和微量组分的脱除等,涉及到的单元操作有:过滤、深冷、吸收、生物净化、吸附、膜分离等[3]。在填埋气体产生的初期阶段,填埋气体中N2,CO2和H2的含量较高。而甲烷的含量较低。这证明了有相当部分的气体未经过第二步反应而直接排放出来。填埋气是填埋场内的有机物质通过微生物降解、挥发和化学反应而产生的一种混合气体,由CH4,CO2,O2,N2,H2和多种痕量气体组成,主要成
分是CH4和CO2。填埋气产生持续时间很长,大致可以分为5个阶段即:初期调整阶段、过渡阶段、酸化阶段、甲烷发酵阶段和成熟阶段[4]。通过阅读相关文献并考虑一些模型参数取得的难易程度等因素[5-8],选取以下三种方法预测七子
山垃圾填埋场的产气量。目前中国的垃圾填埋气体转化为能源的研究工作才刚刚开始,所以在垃圾气体的年排放量的预测和估算上,还未完全掌握和熟悉。一些模型参数如:垃圾填埋场的构建、垃圾填埋坑的铺设方式等借鉴了软件的值。其他如:垃圾接受量,垃圾类型,垃圾使用年限等数据则完全采用实际运行值。4.1 LandGEM(LandfillGasEmissionModel)LandGEM模型是一个通过Excel界面来进行估算的一个工具,它可以用来估算填埋场总气体、甲烷、二氧化碳以及非甲烷有机气体等的产气率,并且能估算城市固体垃圾填埋场产生的一些单独的气体污染物。模型具体表达式如下:
QCH4=∑ni=1∑1j=0.1kL0Mi10e-ktij
其中:Q
CH4
=计算年份的甲烷气体年产率
(m3/year)i=1年增加量Mi=i年的垃圾接受量(Mg)
n=(计算年)-(开始接受垃圾的年份)k=甲烷产率(year-1)
tij=i年接受垃圾量Mi
的j区的年数(小数年,
如3.2年)
L0=甲烷潜在产气能力(m3/Mg)
LandGEM模型是基于一级降解反应的方程,该方程是用于计算城市固体废弃物(MSW)填埋场中的废弃物降解产生的填埋气体的量。LandGEM模型被认为是一个放映工具,输入的数据质量越高,估算的结果也将更好。估算结果(见图1):
中国生活垃圾中食物成分含量所占比例较大,
而且含水量相对大,有机物比例大将易于发酵,这一点与发达国家不同。中国生活垃圾以易降解的食品垃圾为主,降解速率快,因此甲烷气体易于大量快速的排完(约50年),而北美垃圾填埋场甲烷排放所延续的时间却长达约百年。甲烷排放量相对发达国・85・第33卷第7期2008年7月王俊等・七子山垃圾填埋场垃圾填埋产气清单分析Vol133No17July2008
家量大时间短是中国与发达国家一个显著的不同点,在分析问题时应该加以注意[9]。
图1 排放气体体积随年份变化图4.2 IPCC模型采用国际上通用的IPCC模型计算填埋气中甲烷的总产量,该模型的计算公式如下:ECH4=MSW×η×DOC×r×(16/12)×0.5式中,ECH4———垃圾填埋场的甲烷总排放量,t;MSW———城市垃圾量,t;η———城市垃圾填埋率,%;DOC———垃圾中可降解有机碳的含量(IPCC推荐发展中国家为15%);R———垃圾中可降解有机碳的分解百分率(IPCC推荐为77%)。根据以上公式计算出1t填埋垃圾可产甲烷量为0.077t,转化成标准体积量为1t填埋垃圾可产10718Nm3的纯甲烷。则V甲烷=ECH4×10718(Nm3)。一般情况下垃圾填埋气体中甲烷的体积要大于二氧化碳,这里取甲烷体积占58%,二氧化碳占38%[10]。此模型是比较简单的一个预测模型。不需区分垃圾的成份,只是给出经验的垃圾含有机碳的数值。该模型适合于从宏观角度估算一个地区或整个国家的填埋气气量,或者用于垃圾成份比较普通,有机和无机成份比较接近平均值的垃圾填埋场。4.3 垃圾填埋产气估算MxGraw-Hill公司(1993)根据对垃圾各组分
统计的结果,给出了关于垃圾中各组分的含水率(在105度下烘干所得)和化学成分质量百分比组
成(干重)的数据,如下面两个表格。
表1 垃圾各组分的含水率(%)厨余、瓜果纸类、纸板纤维、纺织品塑料橡胶皮革木竹园林废物7061022102060表2 垃圾各组分化学成分质量百分比(%)组分CHONSAsh
厨余、瓜果48.06.437.62.60.45.0
纸类、纸板43.56.044.00.30.26.0
纤维、纺织品55.06.631.24.60.152.5
塑料60.07.222.8——10.0