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揭秘|从垃圾堆里跑出来的“新事物”——填埋气

2017-05-27 08:56 来源: 中国环联 

近日,国内最大的民营垃圾填埋气发电企业百川环能(837679)发布股票发行方案,公司拟向北京红杉铭德股权投资中心发行股票募集资金不超过1亿元,欲储备子弹冲刺IPO。

填埋气?填埋气发电又是个什么行业呢?就让小编带大家来八一八填埋气这个“新事物”吧~~

填埋气是什么

填埋气是指在垃圾填埋场中,生活垃圾中所含的有机物在微生物作用下降解所产生的气体。主要由CH4、CO2、N2、O2 硫化物、NH3、H2、CO及其他微量化合物组成。通常甲烷体积分数为45-60%,CO2为40-50%。

填埋气危害有哪些

(1)温室效应

二氧化碳是一种温室气体,而甲烷的温室危害比二氧化碳更大,其温室效应是等质量二氧化碳的21倍。有人估计全球每年向大气排放的甲烷量为20~70 ×106 t,而填埋气被认为是大气中甲烷主要来源之一。

(2)爆炸危险

甲烷是一种易燃易爆的气体,其爆炸极限为5 %~15 %,垃圾中产生的甲烷如不能及时的排出,就会越积累越多,最后会在自身压力和垃圾堆体压力的双重压力下发生爆炸,使垃圾堆体坍塌,甚至危及填埋场周围居民的生命财产安全。有时甲烷从垃圾堆中泄露出来,与空气接触,当遇到明火时也会发生爆炸。

湖南省岳阳市,1996年8月1日一座约2万立方的垃圾堆发生爆炸,产生的冲击波将1.5万吨垃圾抛向高空,摧毁了垃圾场外20~40 m处一座泵房和两道污水大堤。

(3)污染地下水

填埋气在压力的作用下迁移,可能透过垃圾层、土壤层进入地下水中,其中的二氧化碳溶解于地下水,造成地下水pH 值下降,导致周围岩层的更多的盐类溶入地下水,使地下水含盐量过高,影响其用途。

(4)妨害地表植被

填埋气进入土壤后,会充满土壤缝隙,使植物根系处于缺氧状态,导致植物生长不良甚至死亡。

(5)影响人体健康和环境质量

填埋气中含有的其它气体有的有臭味(如硫化氢、硫醇等),且含有对人体有害(如苯、甲苯等),这些气体的任意排放会对环境和人体健康造成危害,并影响周边居住居民的生活质量。

填埋气发电是什么

垃圾填埋气体发电是将填埋的生活垃圾中因为自然发酵降解而释放出的气体收集起来,用来发电。

研究表明:每吨垃圾填埋后可以产生300立方左右的填埋气,甲烷含量约占填埋气总量的45~60%,热值约为20MJ/Nm3,是一种利用价值较高的清洁燃料,产物是二氧化碳和水,具备二次污染小的特点。

填埋场发电流程示意图

填埋释放气体的热值与城市煤气的热值接近,每升填埋气中所含的能量大约相当于0.45升柴油、0.6升汽油的能量。因此,世界上许多国家如美国、英国、德国、澳大利亚等早已利用。其主应用途径有:

(1)用于蒸汽锅炉燃烧。

(2)通过内燃机发电。

(3)作为运输工具的动力燃料。

(4)经脱水净化处理后作为管道气。

(5)应用于CO2工业。

(6)用以制甲醇。

因此,对填埋气进行控制和利用,不但是我国环境保护的要求,是城市垃圾处理技术的组成部分和发展趋势,也是中国对世界承诺减少温室气体排放的重要体现。

填埋气的利用方式

填埋气的处理再利用技术主要有:直接燃烧法、产生蒸汽、燃烧发电、转化成一般性瓦斯燃料等几种方式。

填埋气利用方式

填埋气发电的前景分析

杭州天子岭填埋气发电厂实景

(1) 我国的生活垃圾碳氮比低,根据垃圾成分分析,目前所填埋的垃圾C/N比约为23/1。根据国内外研究表面:20/1~30/1的C/N比为细菌厌氧发酵的最佳C/N比,从而有利于填埋场气体的利用。

(2) 我国的垃圾有机物含量较高,尤其是厨余垃圾中,生物降解组分比例较高,产气速度快,稳定时间比较短,非常适合于填埋场气体利用技术,也有利于垃圾填埋场的快速稳定。

(3) 采用先进技术开展垃圾填埋气的收集利用,不但可以有效避免因无序迁移和排放带来的危害,而且可以化害为利,将污染环境的气体作为可再生资源转化成清洁能源,并对遏制地球气候变暖的趋势作出重要贡献。

(4) 国际合作的增加,为填埋产填埋气提供了先进经验和资金。如天津双口垃圾填埋场为我国第一个利用CDM资金建设的填埋气利用项目。随着国内碳排放交易政策的实施,必将大大提高国内垃圾填埋场对填埋气的的控制利用水平。

填埋气发电不利因素

(1)国内技术水平仍有待提高

在填埋气发电项目中,我国在发电机组等核心设备上自主研制能力落后。发电业务的核心在于其发电设备的运作,通过发电设备将收集的填埋气进行转换,若国内技术水平仍不能突破该瓶颈,那么该行业的发展将会严重依赖进口设备,导致国内的相关行业发展受到制约。

(2) 部分地区的电力入网价格较低

电力生产行业的下游电力供应行业在国内属于国家控制,价格并不是依靠市场化自由竞争而确定,其发电定价权在国家,受国家的政策影响程度较强,虽然电力需求旺盛,但电力价格却存在不可预见性,这也是部分企业进军电力生产行业的顾虑,从而影响行业的长远发展。

(3)政府对资源的垄断性

填埋气发电项目依赖于填埋气资源的获得,是垃圾填埋场附生资源,而垃圾填埋场多属于市政工程,受到当地政府的占据,私营具有优厚技术条件的企业难以通过市场竞争获得该项资源,导致部分城市的垃圾填埋气项目难以实施,或者进展较为缓慢,利用率较低,阻碍行业的发展。

(4)季节性

垃圾填埋气发电形式的季节性比其他生物质发电更加明显。与夏季相比,冬季温度和湿度的因素,垃圾生化分解能力降低,导致垃圾填埋气产量小,加上冬天管道输气能力也明显减弱,输送至发电机组供燃烧产生热能的填埋气气量减少,由此发电量也没有夏季高。

结语

随着我国城乡生活垃圾收运及处置比例的不断提高,在很长一段时间内,生活垃圾的卫生填埋和焚烧仍将是最主要的两种处置方式。垃圾填埋气这个“新事物”和卫生填埋相扶相依,将会引起更多环保人士的关注,填埋气发电的市场空间也将逐渐打开。

原标题:从垃圾堆里跑出来的“新事物”——填埋气

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