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                              干貨 | 垃圾填埋場沼氣收集系統運行管理經驗

                              作者:admin 發布日期: 2019-05-21 二維碼分享
                              干貨 | 垃圾填埋場沼氣收集系統運行管理經驗
                              城市生活垃圾處理主要有衛生填埋、生物堆肥、焚燒發電等,而衛生填埋處理生活垃圾是目前我國采取的普遍的處理方式。垃圾經填埋以后,經過厭氧發酵,會產生以甲烷和二氧化碳為主、少量硫化氫等的填埋氣,也稱沼氣。如果不及時采取適當的辦法將其采集排放,填埋氣體就會在填埋場內橫向、縱向遷移,或不斷積累,當甲烷達到一定程度時,遇明火就會發生爆炸和火災,排放到空氣中的甲烷會加劇全球氣候變暖,少量的有毒氣體會危害人們身體健康。 
                              另一方面,填埋氣是一種可回收利用的能源,甲烷含量約50%,是天然氣熱值的一半。因此綜合利用垃圾填埋氣,用其發電、提純做汽車燃料等,既能取得良好經濟效益,又能實現環保、增加當地就業、稅收等社會效益。
                              1、青島市小澗西垃圾填埋場現狀
                              青島市小澗西固體廢棄物綜合處置場位于河套街道辦小澗西村北1.7千米,占地面積65.88公頃,填埋場庫區為26.88公頃。填埋場具有國際**的防滲系統、污水收集處理系統、填埋氣體收集利用系統等,是中環協評定的國家無害化處理場。工程于2000年開工建設,2002年5月投入運行,設計日處理量為1500噸,總庫容量為710萬m3,項目總投資2.4億元,主要擔負青島市主城區的生活垃圾處理任務,目前已累計填埋垃圾量約為1015萬噸,已填埋庫容600萬m3。
                               
                              在垃圾焚燒發電廠一期工程項目運行之前,填埋場日處理量約為3000噸,焚燒廠運行之后,日處理量約為1000噸(包括焚燒廠飛灰35噸),剩余使用年限大約為5年。是建設部首批認定的無害化填埋場之一。 
                              小澗西垃圾填埋場沼氣利用工程于2008年建設,裝機容量為三臺1063 kW顏巴赫內燃發電機組,以及一臺1500m3/h火炬一臺。由于氣體收集技術不足以及與填埋運行缺乏有機結合,氣量不足,僅少量燃燒火炬,一直到2010年7月正式并網發電,2011年3月起實現三臺機組滿負荷運行。 
                              2、填埋場規范運行是**沼氣收集的前提
                              1)**管理體系,是填埋的制度**。小澗西填埋場先后通過了ISO9001、ISO14001和OHSAS18001質量、環境和職業健康三體系認證,其中,涉及ISO9001的,主要有填埋場的設計和填埋作業工藝規范;涉及ISO14001的,主要是填埋場重要環境因素的管理措施;涉及OHSAS18001的,是填埋場危險源的識別、評價,對重大危險源的控制措施和管理手段。并制定了《小澗西填埋場作業方案與管理規程》。 
                              2)規范填埋作業是填埋場運行的關鍵,也是**沼氣收集量的關鍵。實際運行過程中,填埋場作業方考慮成本等因素,往往采取不壓實或部分壓實,減薄覆蓋土層等辦法。只有嚴格履行雙方合同,嚴格按照相關標準作業,是**盡可能多的收集填埋氣,實現客觀經濟效益的前提。小澗西垃圾填埋場采取了土覆蓋和膜覆蓋相結合的辦法,更好地幫助了沼氣回收利用。 
                              3)滲瀝液的處理。2003年10月,填埋場配套污水處理廠運行,日處理規模是200噸/日,由于小澗西填埋場實際垃圾處理量比設計填埋量翻了一番,日處理量200噸的原污水處理廠不能滿足生產需要。因此,2009年進行了擴容改造,設計處理能力為:900m3/d,采用MBR+反滲透工藝。工程于2011年10月正式投入運行。處理標準執行《城鎮污水處理廠綜合排放標準》(GB18918-2002)標準中A標準,出水排至距離廠區3.5處的桃源河下游。 
                              3、不斷完善的沼氣收集技術是填埋場運行的有力保障
                               沼氣收集系統主要由氣井(有豎井和橫井)、抽氣管路、氣體處理系統組成。 
                              1)氣井結構:小澗西填埋場主要采用橫井結構。主要有井內集氣段和井頭密封段兩個部分組成。其中井內集氣段為碎石包裹的PE多孔管,井頭密封段為粘土包裹的無孔PE管。井頭接入氣體收集系統,中間加閥門進行單井的控制。 
                              2)氣體收集系統:所有的氣體回收井通過支管連接再匯總至總管,氣體收集系統應考慮冷凝水排放裝量和檢測取樣口,整個氣體收集系統設計為負壓操作。如下圖。 
                              3)氣井密封:氣井密封不嚴會導致空氣抽入氣井的垃圾體內,不僅影響收集的氣體質量也會破壞垃圾體的厭氧環境。當井內的PE管和碎石均放置完畢后,進行垃圾回填時要將垃圾壓實,氣井上部垃圾層厚不小于3m,表面用粘土密封,井頭部位的粘土也要壓實。 
                              4)施工的關鍵點:該填埋氣收集井的大特點在于氣水同向,填埋氣可以通過負壓將其抽走,但滲濾液的外排則需要**一定的坡度3%~4%,讓其自流至氣井低點(井頭),如無法**坡度,氣井在施工完畢后將出現,無法正常使用或使用時間降低的情況。
                               5)氣體處理系統:一是設置過濾器,出去沼氣中的灰塵雜質等,二是根據含硫情況決定是否增設脫硫裝置,三是利用制冷機去掉大部分水分。 
                              6)澗西垃圾場建設的填埋氣收集橫井,根據所抽檢的氣井情況看,其單井產氣量均大于150m3/h(受抽氣試驗裝置大流量限制)。下表是小澗西填埋氣收集橫井,單井抽氣試驗的數據匯總: 
                              4、結語
                               
                              垃圾填埋場導入**管理體系,嚴格執行作業規范,采用土覆蓋和膜覆蓋等創新方式,既能**填埋場的運行,又為垃圾填埋氣的回收利用創造了良好的條件;同時,不斷創新、提高氣體收集技術,提升垃圾填埋氣利用率,也為填埋場的運行提供了有力保障,二者相輔相成。

                              來源:@沼氣圈



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