填埋氣體的收集系統(tǒng)

目錄1概述31.1生活垃圾的定義……………31.2城市生活垃圾處理方法簡介………………32填埋場氣體的收集系統(tǒng)32.1收集系統(tǒng)的概述42.2氣體收集系統(tǒng)的類型和構(gòu)造53填埋氣63.1填埋氣體的組成63.2填埋氣體的特性63.3填埋氣體產(chǎn)生原理63.4填埋場氣體的產(chǎn)生過程63.5影響填埋場氣體生成的因素83.6垃圾填埋氣體對環(huán)境的危害94主要計算94.1填埋場庫容及覆土量94.2填埋氣體的產(chǎn)氣量105填埋氣體的收集方式135.1導(dǎo)氣系統(tǒng)135.2排氣系統(tǒng)136抽氣井布置136.1抽氣井布點136.2抽氣井及井口裝置157填埋場的工藝流程157.1填埋區(qū)劃分157.2垃圾填埋工序167.3垃圾填埋工藝圖168結(jié)論17參考文獻(xiàn)17《固體廢棄物與噪聲控制課程設(shè)計》課程設(shè)計任務(wù)書一．課程設(shè)計題目填埋氣體的收集系統(tǒng)二．設(shè)計參數(shù)1．垃圾以250t/d〔240t/d、230t/d、220t/d、210t/d〕進(jìn)行填埋；考慮垃圾填埋壓實后的密度為650kg/m3，垃圾資源化和填埋期間的自然降解對垃圾的減容率為15%，覆蓋土容積按填埋垃圾量的2．填埋氣體產(chǎn)氣量計算任選一種填埋氣體的計算方法，進(jìn)行產(chǎn)氣量的估算。三．課程設(shè)計報告的內(nèi)容經(jīng)比照后，確定填埋場的結(jié)構(gòu)；計算效勞年限為10年〔2023年-2025年〕的填埋場庫容及覆土量；對填埋氣體的產(chǎn)氣量進(jìn)行估算并確定收集系統(tǒng)；假設(shè)氣體需要收集，進(jìn)行抽氣井布點〔回收氣體占總產(chǎn)氣量的60％〕，并畫出填埋場的工藝流程圖、抽氣井及井口裝置圖、豎直抽氣井的布置圖；繪制設(shè)計任務(wù)書中的圖紙；寫出設(shè)計說明書及計算說明書。四．格式課程設(shè)計說明書內(nèi)容完整、計算準(zhǔn)確、論文簡潔、文理通順、裝訂整齊、A4打?。粓D表要整齊，每個圖、表都要有名稱和編號，并與說明書內(nèi)容一致，最后成果及圖表要字體工整?！舱模核误w，5號字；1號標(biāo)題小4號字；行間距：20磅；頁眉〔固體廢棄物與噪聲控制課程設(shè)計〕、頁碼：如-1-；所有公式必須用公式編輯器進(jìn)行編輯。表格必須三線表?！澄澹O(shè)計時間2014年環(huán)境工程教研室201概述1.1生活垃圾的定義根據(jù)《中華人民共和國固體廢物污染物環(huán)境防治法》中的規(guī)定，生活垃圾是指在日常生活中或者為日常生活提供效勞的活動中產(chǎn)生的固體廢物以及法律、行政法規(guī)規(guī)定視為生活垃圾的固體廢棄物。一般而言，工業(yè)廢棄物之外的固體廢棄物都可以統(tǒng)稱為生活垃圾。但是在日常生活中所講的生活垃圾是指由家庭日常產(chǎn)生并由城市環(huán)境衛(wèi)生機構(gòu)收集處置的混合固體廢棄物，以及與這類廢物性質(zhì)類似的辦公、商業(yè)、園林廢棄物等。生活垃圾一般可分為四大類：可回收垃圾、廚余垃圾、有害垃圾和其他垃圾。1.2城市生活垃圾處理方法簡介目前，對城市生活垃圾的處理主要有以下三種方法：①

填埋法一般分為簡易填埋和衛(wèi)生填埋。簡易填埋就是不采取任何措施對垃圾進(jìn)行露天堆放，自然填溝和填坑處理，這是最原始的城市垃圾處理方式，對空氣、水源等環(huán)境造成嚴(yán)重污染。衛(wèi)生填埋是將生活垃圾在選定的適宜場搶先做好底部防滲、沼氣收集、垃圾滲濾液及污水處理等設(shè)施后進(jìn)行填埋，填埋過程中采取除臭、滅蠅等措施。防止蚊蠅大量滋生和垃圾產(chǎn)生的惡臭污染周圍的環(huán)境。垃圾填埋到一定高度后進(jìn)行逢場處理，加上覆蓋材料，讓垃圾堆體經(jīng)過長期的物理、化學(xué)和生物作用到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)的一種處理方法?？梢苑乐箤Φ叵滤?、大氣及周哦為環(huán)境污染，垃圾填埋產(chǎn)生的沼氣可收集發(fā)電，也可產(chǎn)生一定的經(jīng)濟效益。它是目前我國生活垃圾所采取的主要處理方法。②

燃燒法燃燒是一種城市生活垃圾的高溫?zé)崽幚砑夹g(shù)，即以一定量的過?？諝馀c被處理的廢物在燃燒爐內(nèi)進(jìn)行氧化燃燒反響。產(chǎn)生惰性氣態(tài)物和無機不可燃物，以形成穩(wěn)定的固態(tài)殘渣的處理方法。其優(yōu)點是可使垃圾高度減量化、無害化，同時可利用燃燒產(chǎn)生的熱量發(fā)電，產(chǎn)生經(jīng)濟效益。③

堆肥法垃圾堆肥是在一定溫度下，對垃圾進(jìn)行發(fā)酵、生物分解，將其中的有機物質(zhì)轉(zhuǎn)化為農(nóng)作物所需要的腐殖土，使垃圾到達(dá)無害化的一種方法。這種方法比擬簡單、投資少，可以做到垃圾資源化。2填埋場氣體的收集系統(tǒng)收集填埋氣體的作用時減少填埋氣體向大氣的排放量、控制填埋氣體的無序遷移，并為填埋氣體的回收利用做準(zhǔn)備。收集系統(tǒng)可分為主動式和被動式兩種，被動式收集系統(tǒng)利用垃圾體內(nèi)的氣體壓力來收集填埋氣體，主動收集系統(tǒng)那么是采用抽真空的方法來控制氣體的流動。主動氣體收集系統(tǒng)主要由抽氣井、集氣管、冷凝水收集井和泵站、真空源、氣體處理站〔回收或燃燒〕以及氣體監(jiān)測設(shè)備等組成。被動收集設(shè)施根據(jù)設(shè)置方向分為豎向收集方式和水平收集方式兩種類型。被動收集系統(tǒng)的優(yōu)點是費用較低，而且維護保養(yǎng)也比擬簡單。假設(shè)將排氣口與帶閥門的管子連接，被動收集系統(tǒng)即可轉(zhuǎn)變成主動收集系統(tǒng)。2.1收集系統(tǒng)的概述我國城市垃圾中可迅速降解的有機物含量一般大于國外垃圾，填埋垃圾開始產(chǎn)氣的時間較國外早，產(chǎn)氣速率也較國外的快，但相應(yīng)的產(chǎn)氣持續(xù)周期比國外的填埋場短。目前，我國填埋氣體普遍采用被動自然排放，對環(huán)境存在著許多隱患，因此對于新建的衛(wèi)生填埋場的填埋氣體應(yīng)“主動抽氣、集中點燃排放〞，填埋氣體的導(dǎo)排、處理和利用措施應(yīng)根據(jù)填埋場的規(guī)模、生活垃圾成分、產(chǎn)氣速率、產(chǎn)氣量和用途等來確定，填埋氣體不利用時，應(yīng)主動導(dǎo)出，并采取集中燃燒處理。由于大局部沼氣在填埋場填埋過程中就已形成，所以填埋氣采集應(yīng)在填埋過程中就開始實施。對于分層堆放的填埋場，可采用水平采氣系統(tǒng)，但要注意采氣管道的鋪設(shè)不要影響垃圾的填埋。對已建成封場的填埋場，可采用外表收集或豎井收集技術(shù)。但填埋深度大于20m采用主動導(dǎo)氣時，應(yīng)采用水平收集與豎井收集相結(jié)合的方式。垂直收集管的設(shè)置按填埋進(jìn)程分，主要有三種方式：⑴在填埋垃圾前從填埋區(qū)最低部起一次建設(shè)一定高度，以后隨垃圾填埋、堆體的升高續(xù)接，直到到達(dá)設(shè)計堆體最終高度并高出一定距離。這種方式有利于填埋堆體滲濾液的排出，可相對更好的控制垃圾堆體的含水率，以防止由于堆體水分含量過大造成垃圾運輸困難，還可控制堆體中滲濾液的側(cè)向壓力過大導(dǎo)致的滲濾液從堆體側(cè)向滲出；不利的是收集管直接與場低防滲層接觸，接觸部位要特別處理，防止局部垂直壓力過大損壞防滲層，同時也會對填埋作業(yè)帶來一定的不便。⑵在填埋過程中，堆體到達(dá)一定高度〔如4m〕以后開始設(shè)置收集管，以后隨堆體的升高續(xù)接，直至到達(dá)設(shè)計的最終高度并高出一定距離。這種方式不用收集管部位特殊處理，但不利于滲濾液的導(dǎo)排。⑶在填埋堆體到達(dá)設(shè)計的最終高度或一定的高度〔如10m〕后采用打井插管方式設(shè)置收集管。這種方式非常有利于填埋作業(yè)的順利進(jìn)行，建立集中的收集系統(tǒng)可一次完成，比擬有利于施工。垂直收集管的設(shè)置按所采用的材料劃分也可有三種形式：⑴完全石籠式，適用于在填埋過程中設(shè)置，使用鐵絲網(wǎng)或鋼板圍成直徑600～1000mm的圓柱體，在其內(nèi)填充卵石。⑵石籠與HDPE管結(jié)合的形式，在石籠中間設(shè)置HDPE花管，這種形式有利于導(dǎo)氣及氣體的收集⑶以HDPE花管為主的形式，主要用于在堆體到達(dá)設(shè)計高度后打井設(shè)置收集管。2.2氣體收集系統(tǒng)的類型和構(gòu)造在填埋場使用時和關(guān)閉之后,經(jīng)營者可能需要對氣體的流動實行控制。收集填埋場廢氣的系統(tǒng)有兩種類型,即被動收集系統(tǒng)和主動收集系統(tǒng)[6]?！?〕被動氣體收集系統(tǒng)被動氣體收集系統(tǒng)讓氣體直接排出而不使用機械手段如氣泵或水泵等。這個系統(tǒng)可以在填埋場外部或內(nèi)部使用。周邊的溝槽和管路作為被動收集系統(tǒng)阻止氣體通過土體向側(cè)向流動并直接將其排入大氣。如果地下水位較淺,溝槽可以挖至地下水位那個深度,然后回填透水的石渣或埋設(shè)多孔管作為被動系統(tǒng)的隔墻,根據(jù)周圍土的種類,需要在溝槽外側(cè)設(shè)置實體的透水性很小的隔墻,以增進(jìn)溝槽內(nèi)被動排氣量。如果周圍是砂性土,其透水性和溝槽填土相似,那么需在溝槽外側(cè)鋪一層柔性薄膜,以阻止氣體流動,讓氣體經(jīng)排氣口排出。如果周邊地下水位較深,作為一個補救方法,也可用泥漿墻阻止氣體流動。圖1.2表示一種典型的被動排氣方式,它既有中間覆蓋又有封頂系統(tǒng)。被動氣體收集系統(tǒng)的優(yōu)點是費用較低,而且維護保養(yǎng)也較簡單。圖2.1一個獨立的被動氣體排放系統(tǒng)示意圖圖2.2典型的填埋場排放氣體被動收集系統(tǒng)〔2〕主動氣體收集系統(tǒng)假設(shè)被動氣體收集系統(tǒng)不能有效地處理填埋場氣體,就必須采用主動氣體收集系統(tǒng),利用動力形成真空或產(chǎn)生負(fù)壓,強迫氣體從填埋場中排出。極大多數(shù)主動氣體收集系統(tǒng)均利用負(fù)壓形成真空,使填埋廢氣通過抽氣井、排氣槽或排氣層排出。主動氣體收集系統(tǒng)構(gòu)造的主要局部有抽氣井、集氣管、冷凝水脫離和水泵站、真空源、氣體處理站(回收或燃燒)以及監(jiān)測設(shè)備等。3.填埋氣3.1填埋氣體的組成填埋場的主要氣體包括NH3、CO2、CO、H2、H2S、CH4、N2和O2等，其中以CH4和CO2的含量最高。其典型特征為溫度約43-49℃，相對密度約1.02-1.06，水蒸氣含量到達(dá)飽和，高位熱值為15630-19537KJ/m3。3.2填埋氣體的特性填埋氣為CH4、CO2以及其它一些微量成分，如N2、H2S、H2和揮發(fā)性有機物等，其中CH4的含量到達(dá)40%～60%。CH4和CO2是主要的溫室氣體，CH4對O3的破壞是CO2的40倍，產(chǎn)生的溫室效應(yīng)比CO2高20倍以上，CH4和CO2產(chǎn)生的溫室效應(yīng)會使全球氣候變暖。甲烷易燃易爆，當(dāng)其與空氣混合比到達(dá)5%～15%時，極易引發(fā)爆炸和火災(zāi)事故。CO2的密度較大，是空氣的1.5倍，CH4的2.8倍，會向填埋下部遷移，在填埋場地勢較低處富集，有可能通過填埋場根底薄弱處滲出，沿地層下移并與地下水接觸。由于CO2易溶于水，不僅會使水的pH值降低，而且會使地水礦物質(zhì)含量增高，使地下水硬化。填埋氣的惡臭氣味會引起人的不適，其中含有多種致癌、致畸的有機揮發(fā)物。這些氣體如不采取適當(dāng)措施加以回收處理，而直接向場外排放，會對周圍環(huán)境和人員造成傷害。圖3.1城市固體廢棄物填埋場氣體產(chǎn)出概念模型3.3填埋氣體產(chǎn)生原理填埋氣是填埋場內(nèi)的有機物質(zhì)通過微生物降解、揮發(fā)和化學(xué)反響而產(chǎn)生的一種混合氣體,由CH4、CO2、O2、N2、H2和多種痕量氣體組成,主要成分是CH4和CO2。填埋氣產(chǎn)生持續(xù)時間很長,大致可以分為5個階段。3.4填埋場氣體的產(chǎn)生過程城市固體廢棄物在其分解期間會產(chǎn)生大量氣體,填埋廢氣的生成是一個生化過程,有機廢棄物經(jīng)由微生物分解產(chǎn)生CO2、CH4和其它氣體。這些氣體中,主要是CO2、CH4等氣體,也有少量的微量氣體。主要氣體系廢棄物中有機成分經(jīng)分解生成的,微量氣體雖然數(shù)量很少,但其中一局部可能有毒,會對公眾健康帶來危害。填埋場中各類氣體生成的百分分布典型值。如表3.2所示,表3.2城市固體廢棄物填埋場氣體成分典型值成分占枯燥體積百分比成分占枯燥體積百分比CH4

(沼氣)45～60NH311～110CO240～60H20～12N22～5CO0～12O211～110微量成分101～16S、H2SO4等0～110其中CH4和CO2是廢棄物中生物降解有機廢料在厭氧環(huán)境中分解生成的。圖3.3表示埋場氣體組成隨時間的變化。最初,填埋場中氣體的分布和大氣是一樣的,約80%為N2,20%為O2,還有少許CO2和其它氣體。后來填埋場中的微生物開始分解有機材料,氧氣減少,二氧化碳增加,需氧環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)閰捬醐h(huán)境。一開始填埋場氣體中甲烷很少,但隨著時間增加其含量愈來愈高,二氧化碳的含量反而略有減少。這些氣體實際上是以甲烷和二氧化碳為主的一種混合氣體,經(jīng)過較長時間,當(dāng)填埋場中的有機材料消耗完時,所有氣體的生成也就中止了。圖3.3填埋場氣體組成隨時間的變化用重型建筑機械和碾壓機壓緊的垃圾，在填埋場隔絕空氣的狀態(tài)下，由微生物的生化降解作用而產(chǎn)生填埋氣體。其分解過程經(jīng)過5個階段：好氧分解階段；液化產(chǎn)酸階段；CH4增長階段；穩(wěn)定產(chǎn)CH4階段；填埋場的穩(wěn)定階段[4]。〔1〕好氧分解階段；填埋初期，垃圾中的有機物進(jìn)行好氧分解，時間可持續(xù)數(shù)天至幾個月；該階段主要是好氧微生物作用，產(chǎn)生的氣體主要有CO2、H2O、NH3?！?〕液化產(chǎn)酸階段；好氧分解進(jìn)行中，填埋區(qū)內(nèi)O2逐漸減少，轉(zhuǎn)入?yún)捬跸⑺猱a(chǎn)酸階段；該階段主要是厭氧菌作用，產(chǎn)生的氣體有CO2、H2及少量CH4?！?〕CH4增長階段；隨著CH4菌增長，CH4含量增加，揮發(fā)性有機酸積累下降，pH值增加為堿性；該階段可持續(xù)1～2年?！?〕穩(wěn)定產(chǎn)CH4階段；此階段為動態(tài)平衡階段，揮發(fā)性有機酸積累很少，主要產(chǎn)生CH4、CO2，氣體組成穩(wěn)定，是填埋場氣體利用的主要階段；大型垃圾填埋場此階段可持續(xù)10年以上?！?〕填埋場的穩(wěn)定階段；可降解有機物根本耗盡，產(chǎn)生的氣體、滲濾液量減少，填埋場出現(xiàn)不均勻沉降，空氣重新進(jìn)入填埋場，封場后的土地利用在此階段進(jìn)行。上述五個階段并不是絕對孤立的，它們相互作用互為依托，有時會發(fā)生一些交叉。各個階段的持續(xù)時間，那么根據(jù)不同的廢物、填埋場條件而有所不同。因為填埋場中垃圾是在不同時期進(jìn)行填埋的，所以在填埋場的不同部位，各個階段的反響都在同時進(jìn)行。3.5影響填埋場氣體生成的因素填埋場氣體產(chǎn)出能力取決于很多因素,包括廢棄物的構(gòu)成、含水量、pH值以及有效營養(yǎng)成分等。一開始,當(dāng)可分解的垃圾倒入填埋場時,垃圾帶著周圍大氣中的氧一起進(jìn)入,經(jīng)過一段細(xì)菌分解的自然過程,耗盡了空氣中的氧(需氧分解),在填埋場中形成厭氧環(huán)境,這通常發(fā)生在填埋單元封閉后6個月或更長一段時間內(nèi)。厭氧環(huán)境是產(chǎn)生甲烷的必要條件之一。如果氧氣重新進(jìn)入填埋場,帶有氧氣的廢棄物將回復(fù)到需氧狀態(tài),并使產(chǎn)生甲烷的細(xì)菌群體被殺死,需要再過一段時間以后,甲烷產(chǎn)出能力才能回復(fù)正常。由于此時填埋場內(nèi)尚有局部甲烷存在,甲烷逐漸減少完全取決于剛填埋的需氧廢棄物有多少,還有其它一些因素。二氧化碳那么在需氧和厭氧狀態(tài)均可產(chǎn)生。在靜止?fàn)顟B(tài)下,填埋場氣體的構(gòu)成大概一半為甲烷,另一半為二氧化碳,另有少量的氮。表3.4填埋氣體的產(chǎn)生過程階段主要特征結(jié)束標(biāo)志持續(xù)時間初期調(diào)整階段過渡階段酸化階段CH4發(fā)酵階成熟階段氣體中主要為CO2,溫度急劇升高ORP降低,有H2產(chǎn)生氣體主要成分是CO2,pH值到達(dá)最低CH4含量為50%左右,pH值升高CH4和CO2濃度急劇下降,重新出現(xiàn)N2填埋氣體中不含O2氣體中不含有N2、H2濃度開始降低游離脂肪酸的形成到達(dá)峰值,開始產(chǎn)生CH4氣體中CH4、CO2開始減少且產(chǎn)生N2氣體中以N2為主且厭氧分反響結(jié)束幾小時～1周1～6個月3個月～3年8～40年1～40年或更長只要存在一定條件,填埋場氣體將不斷生成,這些條件包括:垃圾成柱狀堆積,缺少空氣的環(huán)境,溫度在10～57℃之間以及纖維素或其它有機材料(甲烷細(xì)菌的作用物)的有效作用。給填埋場加水可加快氣體的產(chǎn)出,在干旱地區(qū)枯燥的填埋場內(nèi),長時間(也許要100年)內(nèi)也只有少量氣體生成,而對那些有機材料可適當(dāng)加水的填埋場,在8～15年內(nèi),填埋場廢氣將生成得很快,以后就降到較低的水平(見圖3.4)。當(dāng)氣體生成時,填埋場內(nèi)存在一定的氣體壓力,已經(jīng)量測到的壓力大約為0125～0175kPa,有些單元可高達(dá)1150kPa,這些壓力已可使氣體從填埋場中排入大氣,滲入土內(nèi),甚至進(jìn)入周圍的建筑之中。3.6垃圾填埋氣體對環(huán)境的危害由填埋氣體的組分決定了其具有易燃、易爆的危險性和有毒性。填埋氣體極易引起火災(zāi)及爆炸，其毒性污染大氣環(huán)境，威脅工作人員及附近居民的身體健康。由于填埋氣體還具有遷移作用，因此不僅對填埋場內(nèi)構(gòu)成危害，而且對場外的效勞設(shè)施，財產(chǎn)造成危害。這些易燃、有害氣體將破壞附近的農(nóng)作物、蔬菜、樹木或灌木，并且對相鄰的將要開辟的場地是一種潛在的危害，如北京的一處垃圾填埋場附近居民廚房發(fā)生的爆炸事件。根據(jù)國外有關(guān)資料，在垃圾填埋場附近250米范圍內(nèi)搞任何開發(fā)工程都應(yīng)對LFG的橫向遷移規(guī)律進(jìn)行現(xiàn)場測試，并對其潛在危險性進(jìn)行全面評價。4主要計算4.1填埋場庫容及覆土量：〔1〕任意年的垃圾填埋量：可由計算得到：其中：-----任意年總填埋場庫容；-----任意年的覆土量；由于垃圾資源化和填埋期間的自然降解對垃圾的減容率為15%;那么任意年的垃圾填埋量為：〔2〕任意年的覆土容積：由于覆蓋土容積按填埋垃圾的填埋量的10%計；那么任意年的覆土容積為：〔3〕任意年的填埋場庫容：〔4〕10年的填埋場庫容：〔5〕10年的覆土量：4.2填埋氣體的產(chǎn)氣量：本次設(shè)計中選用Marticorena經(jīng)驗?zāi)Ｐ驮撃Ｐ褪轻槍唧w的垃圾填埋場提出的，其前提假設(shè)垃圾是按年份分層填埋的，該模型認(rèn)為各處氣體的產(chǎn)生具有等同性和可累加性，在以年為單位的時間尺度上，一個地區(qū)的垃圾也可認(rèn)為是分層分塊填埋于不同處，所以將該預(yù)測模型應(yīng)用于區(qū)域填埋氣體產(chǎn)生量的預(yù)測是可行的。〔1〕該模型推導(dǎo)如下：式中：MP一時間為t的垃圾的特定產(chǎn)甲烷潛能，Nm3/t；MP0一新鮮垃圾的特定產(chǎn)甲烷潛能，Nm3/t；t一時間，a；td一垃圾生命持續(xù)時間，a；D一某一層垃圾的特定年產(chǎn)甲烷率，Nm3/〔t·a〕；F一整個垃圾場的甲烷產(chǎn)率，Nm3/a；Ti一第i年中垃圾的質(zhì)量，t；〔2〕公式中各量確實定MP0確實定MP0為新鮮垃圾的產(chǎn)CH4潛能(Nm3/tQUOTE)，各國研究者關(guān)于MP0進(jìn)行過大量研究，確定該值的方法有現(xiàn)場實驗法、實驗室實驗法、理論計算法等，所得MP0QUOTE的數(shù)值從2O到200(Nm3/tQUOTE)，根據(jù)對現(xiàn)場垃圾填埋場進(jìn)行的產(chǎn)CH4的潛能實驗，測定的MP0為85(Nm3/t)，將測定值與各種理論計算值比擬，發(fā)現(xiàn)與COD法的計算結(jié)果比擬接近．同時，根據(jù)對各城市的垃圾成分調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)，北京、上海、深圳等大城市的干基有機物比例約有25％～35％，中小城市的干基有機物比例約有15％～25％．又通過垃圾概化分子式的方法計算，我國城市垃圾中干基有機物的COD轉(zhuǎn)化系數(shù)約為1.2(kg一COD／kg一DVS)．每千克COD分解產(chǎn)生0.35mol的CH4，按照垃圾中的有機物在填埋場中厭氧分解的轉(zhuǎn)化率為85％，大城市垃圾中的干基有機物比例平均為30％，中小城市垃圾中的干基有機物比例平均為20％，確定出大城市垃圾填埋場的MP0QUOTE為85(Nm3/tQUOTE)，中小城市垃圾填埋場的MP0為65(Nm3/tQUOTE)．td確實定td的數(shù)值有很多爭議，Bogner等人提出為20年，而Findikakis等人那么提出是l2年．實際上，因為特定的填埋場各種條件相差很大，只能通過在填埋場不同深度取樣進(jìn)行產(chǎn)氣潛能分析得出．為了考察我國城市垃圾在填埋場中的垃圾持續(xù)產(chǎn)CH4時間，通過對垃圾填埋場進(jìn)行了現(xiàn)場調(diào)查，填埋垃圾大約在4—5年后其產(chǎn)CH4過程即趨于結(jié)束．因此，我們選取大城市d=5年，中小城市d=4年，這根本符合我國城市垃圾中可堆腐有機物以廚余廢物為主，分解周期較短的特點．表4.1計算結(jié)果年份/Nm3/t11.0016.25148281220.7812.68115705030.619.9190428840.477.6469715050.376.0154841260.294.7142978870.223.5832667580.172.7625185090.142.28208050100.111.79163338QUOTETi確實定Ti是填埋場第i層中廢棄物的噸數(shù)，可以按照填埋場每年填入廢棄物量進(jìn)行確定．〔3〕計算設(shè)該垃圾填埋場位于中小型城市，那么由上述資料可知，MP0=QUOTE65(Nm3/tQUOTE)，d=4a.那么：根據(jù)以上三個公式經(jīng)計算，結(jié)果見表4.1。由表4.1可得當(dāng)從垃圾填埋開始到第十年期間，每一年產(chǎn)甲烷的量。由上述模型知，對中小型城市，填埋垃圾大約在4～5年后其產(chǎn)CH4過程即趨于結(jié)束，在五年以后產(chǎn)CH4量會很少，但在此不忽略。每一年的產(chǎn)CH4量見表4.2。表4.2每一年CH4的產(chǎn)量第i年產(chǎn)CH4量/Nm3/t(以Q(i)表示)1148281221157050390428846971505548412642978873266758251850920805010163338那么，第t年整個垃圾填埋場的產(chǎn)氣量為：，可得，在第t年時垃圾的累計產(chǎn)氣量，如表4.3所示。表4.3第t年時填埋場的累計產(chǎn)氣量第t年在第t年時整個填埋場的累計產(chǎn)氣量/m3N/a十五年的總產(chǎn)氣量/m3N/a11482812226398623354415044241300547897126521950045290024755461758579802596006075106022413假設(shè)認(rèn)為，垃圾填埋四年后就不再產(chǎn)生CH4氣體，那么從第五年到第九年的產(chǎn)氣量均相等。那么可知第t年整個填埋場的累計產(chǎn)氣量為：當(dāng)t4時，F(xiàn)(t)=,那么可得第t年的累計產(chǎn)氣量和總產(chǎn)氣量，如表4.4所示：〔認(rèn)為第十年的垃圾產(chǎn)生一年的甲烷氣體〕表4.4第t年時填埋場的累計產(chǎn)氣量第t年在第t年時整個填埋場的累計產(chǎn)氣量/Nm3/t十年的總產(chǎn)氣量/Nm3/t11482812226398623354415044241300547897123733949664789712747897128478971294789712101482812所以產(chǎn)生的氣體量=總氣體量X60%=37339496X60%=22403697.6m3=2.2x107m35垃圾填埋的收集方式5.1導(dǎo)氣系統(tǒng)導(dǎo)氣系統(tǒng)由垂直導(dǎo)氣管組成，垂直導(dǎo)氣管安裝在滲瀝液收集管的支座上，管間距40m。導(dǎo)氣管管材采用特制穿孔工程塑料管，管徑為DN200。導(dǎo)氣管四周設(shè)石籠透氣層即鉛絲網(wǎng)包攏級配碎石濾料〔300mm厚，粒徑50～150mm?！?，導(dǎo)氣系統(tǒng)的鋪設(shè)隨著填埋作業(yè)逐層上升而逐根加高。5.2排氣系統(tǒng)排氣系統(tǒng)采用分散排放方式，即每根導(dǎo)氣管均設(shè)一根排氣管，將收集的填埋氣在排氣管口點燃。排氣管口高出最終覆蓋層1m〔即距離地面高約6.5m〕，有利于填埋氣體的擴散。6抽氣井布置6.1抽氣井布點抽氣井按三角形布置，影響半徑應(yīng)通過現(xiàn)場試驗確定。但由于抽氣井的布置會影響集氣/輸氣管路徑，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場條件和實際限制因素，對抽氣井進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。同時，在建設(shè)LFG抽氣井的過程中，井確實切位置還需要根據(jù)遇到的情況適當(dāng)進(jìn)行調(diào)整。為了優(yōu)化豎井的布置和確定有效的產(chǎn)氣范