城市垃圾沼气化发电处理

      由于城市垃圾中含有大量的有机物，垃圾在降解过程中，在生物的作用下产生大量沼气。垃圾场沼气资源丰富，因此垃圾在厌氧发酵的过程中消耗了约70%的有机物，剩余有机物可作高效有机肥或燃料。开发好利用垃圾沼气资源，发展循环绿色经济，即可减少城市垃圾对于环境的高污染，又可提高垃圾场的经济效益，可谓一举多得。

一、垃圾沼气处理的必要性

　　目前，部分填埋式垃圾场侵占了大量土地，且产生出大量的有害性气体，对土壤和空气毒害性和危害性极大。垃圾场从建场投入使用到结束后长达数十年。排放了大量的沼气等有害气体，给环境污染极大。填埋式垃圾场具有下列危害：

  1、易发生爆炸事故和火灾。

  2、堆体容易滑坡。

  3、污染地下水质。

  4、气体的释放加剧了全球变暖。

  5、散造成填埋场及附近植物根区氧气缺乏，从而造成植物死亡。

　　因此，垃圾场的垃圾合理处理应用非常必要，其社会效益非常大。

二、垃圾沼气化处理工艺及方法

　　垃圾在被填埋的过程中，微生物通过分解，不断开始产生沼气和排出沼气。因此，利用沼气化处理降解垃圾，效益可观。

　　垃圾沼气发电处理流程

　　垃圾沼气化处理的方法是：先将运来的垃圾进行机械和人工分检，分检后的垃圾再进入精分检池内进行砂石和泥土分离，分检后的大量有机物经酸化发酵，多级厌氧后发酵产生沼气，沼气经净化后用于发电，发电余热给厌氧间加温，这样可实现恒温厌氧发酵，大大提高降解速度，减短滞留期。沼渣可用于作高效有机肥或燃料。研究证明，消耗1kgCOD可产生甲烷0.2-0.35m³，估算每千克垃圾可产生沼气0.2-0.35m3，根据垃圾总量可以粗略的算出产生沼气的总量。

三、垃圾填埋场产生的沼气的主要成分

　　在上述工艺设备正常运行的情况下，所产生的甲烷体积含量一般为45%～55%，这样含量的甲烷的热值大约为17-22MJ/m3。沼气通常由二氧化碳、甲烷和其他微量成分(如氮气、硫化氢和挥发性有机气体)组成。大约成分如下：

甲烷(CH4) 45%～60%；氧气(O2) 1%～2%或更低；氮气(N2) 2%～10%；二氧化碳(CO2) 36%～53%；氢气(H2) 0～1%；硫化氢(H2S) 0～2%；一氧化碳(CO) 0～0.2%

有害气体中的非甲烷有机化合物包括乙烷、甲苯、硫化氢、乙苯、氟氯烯等几十种。

四、垃圾沼气发电处理可实现无公害化排放

　　目前，国外和国内大部分的处理垃圾主要靠填埋或焚烧为主，填埋垃圾侵占了大量的土地，污染了环境，焚烧设备投资大，二次污染也较严重。

垃圾的主要成分(以北京为例)：厨余32.6%、纸15.1%、塑料14.6%、灰土21.46%、金属1.96%、其它14.28%。容重约0.402t/m3、含水率约54%。

现在，具有技术飞速发展，垃圾沼气处理与发电技术成熟、投资相对较少、产生效益可观。关键在于它能将垃圾彻底的进行无公害化处理，运行费用低，管理简单。

垃圾被沼气化处理后，各取所用。有机物厌氧产生的沼气可直接用于发电，发电余热可提高发酵间的温度，加速发酵速度，缩短发酵周期，未降解完的30%有机物压干后可直接作肥料或燃料，降解后的水可在系统内被循环利用。总之，垃圾沼气化处理真正的实现了无公害化排放。

五、垃圾沼气发电处理的发展前景

　　对垃圾进行沼气发电化处理，一举多得。目前，国际环境污染加剧，能源需求矛盾突出，这两大问题都制约了世界经济的发展和和平。我国能源紧缺已成为经济发展的瓶颈子，国家出台了《可再生能源法》，大力鼓励开发利用可再生能源。利用垃圾填埋生产沼气来发电，即处理了垃圾填埋的问题，又获得了能源。且经济收益可观，利国利己，前景广阔。