第八章固体废物的填埋处理

的相对稳定和填埋气流量的相对恒定。选择风机时，首先根据预期的最坏的操作条件来确定系统需要的总压力差。风机功率大小需要根据总的负压头和填埋气体体积来设计。目前填埋场中离心式引风机最常采用。在运行过程中，要求风机具有良好的密封性能，尤其是风机的轴，如果密封类型不适当或者效果不佳，填埋气会泄露到空气中从而引起异味，并产生安隐患。 四、填埋气净化技术

自由排放的填埋气会对环境和人类健康造成危害，若能加以收集可以作为能源来利用。填埋气的热值与城市煤气的热值接近，每1立方米填埋气的能量相当于0.45升柴油或0.6升汽油的能量，然而填埋场所收集的填埋气组分复杂，在利用之前需要进行净化处理。填埋气中主要成分为甲烷、二氧化碳等。在对填埋气利用之前尽量提高甲烷气体含量，增加气体的热值，并降低微量气体比例以防止危害，近年来气体分离技术发展很快，尤其是吸收、吸附和膜分离 技术越来越得到广泛应用。

对实际填埋气而言，由于填埋场气体温度较高，水蒸气接近饱和，原来略高于大气压。因此，当气体被抽吸到收集站收，在填埋气输送和利用前必须进行脱水处理。一般采用冷凝器、沉降器、旋风分离器或过滤器等物理单元来除掉气体中的水分和颗粒物。也可通过分子筛吸附、低温冷冻、脱水剂二甘醇等进行脱水，使填埋气中水分含量小于后续操作条件的露点以下。实际操作中，低温冷冻比较常用，脱水后填埋气热值提高10%左右。填埋气海含少量的硫化氢，容易引起工

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程设备腐蚀，因此需要去处填埋气中硫化氢，尤其当垃圾含有石膏板之类的建筑材料和硫酸盐污泥时，填埋气体中的硫化氢会大量增加。脱硫技术主要有湿式吸收工艺和吸附工艺两大类，包括催化吸收法，链烷醇胺选择吸收法、碱液 吸收法，活性碳吸附和海绵铁吸附法，其中活性碳吸附法常用。

甲烷和二氧化碳是填埋气中最主要的气体，因此甲烷和二氧化碳气体分离时气体分离的关键，主要分离方法有：吸收分离、吸附分离和膜分离。 4.1吸收分离

甲烷、二氧化碳、氮气、氧气四种主要组分中，二氧化碳是弱酸性气体，采用碱性溶液为吸收剂的吸收分离可以除去填埋气体中的大部分二氧化碳，但是氮气和氧气在溶液中溶解度很小。甲烷与二氧化碳吸收分离中，采用甲乙醇胺或N-甲基二乙醇胺溶液作二氧化碳的吸收剂，当气液比为1:3时，二氧化碳去除率大于95%，甲烷回收率为90%-95%，产品气中甲烷含量大于80% ，二氧化碳大于5%。 4.2吸附分离

根据吸附后吸附剂再生方法的不同，吸附分离可以分为变温吸附和变压吸附。

利用PSA对填埋气进行二氧化碳和甲烷的分离操作过程如8-15。填埋气加压到0.8兆帕后进入 PSA系统，填埋气自下而上通过碳分子筛为主要吸附剂组成的吸附床。水分被下层活性氧化铝吸附，二氧化碳被分子筛吸附，甲烷在压力下被输出储气罐。

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操作如图8-15p280 4.3膜分离

气体膜分离时利用特殊制造的膜与原料气接触，在膜的两侧压力差驱动下，气体分子透过膜的现象。由于不同的气体分子通过膜的速率不同，渗透速率快的气体在渗透侧富集，而渗透率慢的气体则在原料侧富集。气体膜分离正是利用分子的渗透速率差使不同气体在膜两侧富集而实现分离。

膜分离的主要特点是能耗低，装置规模可以根据处理量要求调整大小，设备简单，操作方便，运行可靠。膜组件可以分为中空纤维膜，卷式膜、平板膜。从材料来看见，醋酸纤维素膜、聚酰亚胺膜用于二氧化碳和甲烷的分离，气体在膜中的渗透系数见表8-6，p281。 五、填埋气的利用

对填埋气进行收集控制和资源化利用，已经成为城市垃圾填埋处置的重要部分。1977年世界第一个垃圾填埋气回收系统在美国加里福尼亚南部建立，填埋气作为燃料用于锅炉燃烧。目前填埋气主要利用方式包括：直接燃烧产生蒸汽，用于生活或工业供热；通过内燃机燃烧发电；作为运输工具的动力燃料；经脱水净化后用作城市民用管道燃气；燃料电池；用作二氧化碳和甲醇工业的原料。 5.1发电 5.2作为汽车燃料 5.3作为城市民用燃气 5.4作为燃料电池的燃料

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