200噸每天城市生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)設(shè)計(jì)【含CAD圖紙+文檔】
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對(duì)西班牙南方一個(gè)城市垃圾填埋場(chǎng)產(chǎn)生的沼氣能源的研究Montserrat Zamora Jorge Ignacio Pe rez Pe rezb,Ignacio Aguilar Pave sc, A ngel Ramos Ridaoa西班牙格拉納達(dá)大學(xué)土建工程環(huán)境技術(shù)部,18071西班牙格拉納達(dá)大學(xué)土建工程規(guī)劃建設(shè)部2005年5月接收,2005年8月確認(rèn)摘要雖然垃圾填埋場(chǎng)不可避免產(chǎn)生廢棄的管理問(wèn)題,但是它仍是最通常的解決城市生活垃圾的方法之一。垃圾填埋場(chǎng)是人為生產(chǎn)甲烷的重要來(lái)源。在這種情況下,歐盟已經(jīng)為可再生能源通過(guò)了歐盟政策結(jié)構(gòu)里面的沼氣的有效管理的規(guī)則。這是一項(xiàng)研究密封的垃圾填埋場(chǎng)能源恢復(fù)的例子, 但這種能源恢復(fù)是指垃圾填埋場(chǎng)氣體用來(lái)生產(chǎn)電能。這一研究的結(jié)果具有很強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)生存能力, 這實(shí)現(xiàn)了早先的對(duì)安裝的工程. 以經(jīng)驗(yàn)和理論上模型的使用為基礎(chǔ)得出結(jié)果表示沼氣中有 250 到 550 N m3/h的甲烷和一個(gè)以全部流量的45% 比例。 目前它用來(lái)生產(chǎn)電力共計(jì)大約 4,500,000 千瓦 h/年。根據(jù)安裝的經(jīng)濟(jì)分析和內(nèi)在的恢復(fù)率 (IRR)估計(jì)開發(fā)時(shí)期為7年。關(guān)鍵字: 垃圾填埋場(chǎng)氣體,能源恢復(fù),可再生能源,經(jīng)濟(jì)分析目錄1. 介紹11.1垃圾填埋場(chǎng)氣體對(duì)環(huán)境的影響11.2垃圾填埋場(chǎng)氣體是一個(gè)可重新開發(fā)能源來(lái)源21.3. 法律問(wèn)題31.3.1. 關(guān)于方向性96/61/CE污染的聯(lián)合預(yù)防和控制31.3.2. 垃圾填埋場(chǎng)99/31/CE的指導(dǎo)31.3.3. 歐共體對(duì)97/C76/01廢物管理戰(zhàn)略的決議31.3.4.一個(gè)關(guān)于甲烷放射減少的戰(zhàn)略交流42. 格拉那達(dá)城市的垃圾填埋場(chǎng) (西班牙)52.1. 垃圾填埋場(chǎng)的結(jié)構(gòu)52.2 垃圾的生產(chǎn)和特性62.3 沼氣理論上的生產(chǎn)/生產(chǎn)量的定量化73. 安裝設(shè)計(jì)103.1. 收集和抽出系統(tǒng)103.2. 能源可再生系統(tǒng)114. 經(jīng)濟(jì)上的可行性125. 結(jié)論121. 介紹1.1垃圾填埋場(chǎng)氣體對(duì)環(huán)境的影響垃圾填埋場(chǎng)的垃圾處理能產(chǎn)生不少的環(huán)境問(wèn)題,如水污染,臭氣,爆炸和燃燒,窒息,植物破壞,和溫室氣體排放1-3.現(xiàn)在正用不同的方法來(lái)評(píng)估這些影響以便能找出解決方案4-7.垃圾填埋場(chǎng)氣體(LFG)是在衛(wèi)生垃圾填埋場(chǎng)中自然地發(fā)生有機(jī)廢物分解的副產(chǎn)物,是在生產(chǎn)那期間被微生物地斡旋降解廢物的有機(jī)部分.一個(gè)能生產(chǎn)大約 0.350 Nm3/公斤的沼氣的城市垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)基本上能夠把生物能轉(zhuǎn)變成可使用的能源.8,9.垃圾填埋場(chǎng)氣體產(chǎn)生于有氧和無(wú)氧兩種情況。有氧的情況在垃圾處理之后立刻產(chǎn)生并混合到大氣空氣。 開始的有氧階段是非常短的,而且產(chǎn)生出的是由二氧化碳組成的一種氣體。由于氧氣被快速地被消耗, 長(zhǎng)期的降解繼續(xù)在沒有氧氣中進(jìn)行,這種典型例子是 55% 的重要的能源價(jià)值產(chǎn)生一種瓦斯和一些揮發(fā)性的有機(jī)化合物 (VOC)甲烷和 45%的二氧化碳 10-12.在20年內(nèi)大部份的CH4和CO2在垃圾填埋場(chǎng)里產(chǎn)生,但也可能持續(xù)50年或更久。有兩種解決LFG污染問(wèn)題的方法,它們是抽出和燃燒LFG,一個(gè)方法是過(guò)去用的減少壓力使其重新轉(zhuǎn)變成能源。能源發(fā)展部門稱為安達(dá)盧西亞計(jì)劃。由于LFG 和它的氣味問(wèn)題,另一個(gè)解決方法是為了其他的目的而重復(fù)使用 LFG 。因?yàn)樗目傆?jì)化學(xué)能可以充分維持燃?xì)廨啓C(jī)的運(yùn)作,因此表明它是有價(jià)值的能源資源。 事實(shí)上,它能用來(lái)增加電力的生產(chǎn)的補(bǔ)足或者作為主要的燃料,如作為瓦斯和車輛燃料,或者作為熱量輸送給居民和工業(yè)使用. 1,13.因?yàn)樗軠p少石燃料的使用而且能減少溫室效應(yīng),所以作為一個(gè)燃料來(lái)源的沼氣使用是能和環(huán)境相適應(yīng)的。在個(gè)別研究中,二個(gè)溫室氣體之一CH4的產(chǎn)生幾乎是二氧化氮的21倍,對(duì)溫室效應(yīng)影響比超過(guò)二氧化碳更危險(xiǎn).8,14.垃圾填埋場(chǎng)的CH4主要是人為產(chǎn)生的,而且估計(jì)占全部人為產(chǎn)生CH4的3-19% 15.因?yàn)樗黔h(huán)境的污染和能源不足的有創(chuàng)造力的解決,如能源資源的使用垃圾填埋場(chǎng)瓦斯的恢復(fù)是現(xiàn)在一個(gè)重要興趣的區(qū)域16,17.這篇文章是對(duì)位于南部西班牙(格拉那達(dá))在2003年秋天安裝的內(nèi)在燃燒引擎的衛(wèi)生垃圾填埋場(chǎng)能源潛能的一項(xiàng)研究.1.2垃圾填埋場(chǎng)氣體是一個(gè)可重新開發(fā)能源來(lái)源當(dāng)2001年的京都協(xié)議書和馬拉喀什協(xié)議開始生效后,發(fā)展中國(guó)家可能需在未來(lái)十年內(nèi)減少溫室氣體排放。以此相適應(yīng),他們也將必須尋求一個(gè)方案將這個(gè)政策對(duì)社會(huì)影響減到最少。增加使用可重新開發(fā)能源技術(shù)的晉級(jí)似乎能解決這個(gè)問(wèn)題8,13,18.在西班牙,這樣的能源技術(shù)被策略計(jì)劃和法律配置,關(guān)于使用可重新開發(fā)的能源來(lái)源的安裝的電力生產(chǎn), 產(chǎn)品浪費(fèi).安達(dá)盧西亞當(dāng)?shù)胤秸呀?jīng)把它在這一個(gè)區(qū)域中的計(jì)劃,組織,和行動(dòng)的協(xié)調(diào)發(fā)展一系列的策略計(jì)劃當(dāng)作環(huán)境政策的一部份.在2000年第二計(jì)劃 當(dāng)作積極的國(guó)防工業(yè)(2003-2006)21 被實(shí)現(xiàn)。 這關(guān)于能源率先的所有指令及帶來(lái)的計(jì)劃在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)將會(huì)在安達(dá)盧西亞實(shí)行,這一計(jì)劃保證環(huán)保而且達(dá)到了要在區(qū)域中使用豐富可重新開始發(fā)的能源資源的來(lái)源多元化。在安達(dá)盧西亞的2000能源消費(fèi)方面共計(jì)11,569ktep和在相同的時(shí)間里可重新開發(fā)的能源占了649ktep。在能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的生物能源占90%而水力能源占5.3%.21. 在西班牙已經(jīng)有各種各樣的主動(dòng)描述來(lái)自城市的廢棄垃圾填埋場(chǎng)沼氣的產(chǎn)生如下列的例子22.(阿斯圖里亞斯)以408,234 Tm/year廢儲(chǔ)蓄和六個(gè)引擎在750千瓦,一個(gè)引擎在300千瓦和二個(gè)引擎在250千瓦;(ii)Artigas(畢爾巴鄂)以243,361 Tm/year廢儲(chǔ)蓄和二個(gè)引擎在450千瓦;(iii)圣馬科斯(桑河圣塞巴斯蒂昂)以146,172 Tm/year廢儲(chǔ)蓄和二個(gè)引擎在650千瓦; );(iv)Gungora(潘普洛納)以118,016 Tm/year廢儲(chǔ)蓄和一個(gè)引擎在750千瓦. 這些信息有力地證明生物能源是可再造能源的一個(gè)重大來(lái)源。生物能轉(zhuǎn)換能用的能量的例子在埋垃圾填埋場(chǎng)可以看到。1.3. 法律問(wèn)題雖然在西班牙沒有在都市廢物受控儲(chǔ)蓄具體地調(diào)控沼氣高效率的管理的立法,歐共體出臺(tái)推薦并且被制定的政策已經(jīng)開始極大影響西班牙的方針。1.3.1. 關(guān)于方向性96/61/CE污染的聯(lián)合預(yù)防和控制合并到西班牙立法里作為由工業(yè)活動(dòng)生產(chǎn)的錫鉛軸承合金16/2002,方向性96/61/CE通過(guò)防止,并且減少大氣、水和土壤的污穢,并且包城市廢物的處理和排除。這個(gè)方針的顯著方面是以下列各項(xiàng) 23:(i)歐共體的會(huì)員國(guó)必須采取必要的措施提供主管當(dāng)局保證設(shè)施通過(guò)最好的可利用技術(shù)的應(yīng)用特別是管理方面,在這種情況下所有恰當(dāng)?shù)念A(yù)防措施采取防止污染;(ii)必須高效率地使用能量和采取必要的措施防止嚴(yán)重的事故和減少可能的負(fù)面影響;(iii)當(dāng)工業(yè)設(shè)施關(guān)閉并且停止運(yùn)行時(shí),必須采取必要的措施在活動(dòng)明確停止后避免所有污染風(fēng)險(xiǎn)和退回操作站到一個(gè)令人滿意的狀態(tài)(崗位關(guān)閉責(zé)任)。1.3.2. 垃圾填埋場(chǎng)99/31/CE的指導(dǎo)各種各樣的提案、共同基礎(chǔ)的草稿和討論以后在環(huán)境保護(hù),方向性99/31/CE (真正的修改的1481/2001在西班牙法典)被立法并且通過(guò)了。它包含關(guān)于氣體管理的以下措施24:(i)采取適當(dāng)?shù)拇胧┛刂评盥駳怏w的儲(chǔ)積和散發(fā);(ii)在所有垃圾填埋,放置的生物可分解的廢物,氣體將恢復(fù),被處理并回收。 (iii)垃圾填埋氣體只要可能對(duì)環(huán)境和公共衛(wèi)生產(chǎn)生負(fù)面影響都將被執(zhí)行就象避免的存貯、處理和再用;(iv)應(yīng)該監(jiān)測(cè)垃圾填埋每個(gè)部分的氣體。在氣體不可能被重復(fù)利用創(chuàng)造能量的那些垃圾填埋,它將被監(jiān)測(cè)站焚燒和處理。1.3.3. 歐共體對(duì)97/C76/01廢物管理戰(zhàn)略的決議決議97/C76/01在1997年2月24日通過(guò)了。在第35章中它具體地要求歐共體的成員應(yīng)該采取必要的環(huán)保措施保證垃圾填埋站點(diǎn)和其他的污染的地點(diǎn)恢復(fù)到對(duì)一個(gè)令人滿意的狀態(tài)25。1.3.4.一個(gè)關(guān)于甲烷放射減少的戰(zhàn)略交流 為了考慮到甲烷放射對(duì)氣候的潛在作用,這些信息指出需要分析這樣的放射產(chǎn)生的問(wèn)題并且需要確認(rèn)來(lái)源和排水設(shè)備站點(diǎn)。它也強(qiáng)調(diào)了建立一個(gè)共同的戰(zhàn)略必要。這將基本上包括對(duì)此減少放射的方法并且將被合并到會(huì)員國(guó)的一套立法指南里。措施的實(shí)施是一個(gè)在特定時(shí)期將達(dá)到放射物的減少的目的。 建立的政治措施將根據(jù)他們的成本效益,潛在的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)后果進(jìn)行評(píng)估.根據(jù)一項(xiàng)較早的研究,主要焦點(diǎn)應(yīng)該是在甲烷放射,在1990年農(nóng)業(yè)、廢物和能量的最大的貢獻(xiàn)占?xì)W共體甲烷放射量的45,32和23%,分別在那些顯著的區(qū)段.甲烷的主要來(lái)源是垃圾填埋放置的有機(jī)物的無(wú)氧發(fā)酵。通信COM (96) 557包括以下內(nèi)容26:(i)應(yīng)該將現(xiàn)有的垃圾填埋和新的垃圾填埋進(jìn)行區(qū)分對(duì)待;(ii)在現(xiàn)有的垃圾填埋情況下,當(dāng)局應(yīng)該為甲烷放射的管理合并基礎(chǔ)設(shè)施改進(jìn)他們的技術(shù)容量和環(huán)境水平;(iii)在新的垃圾填埋情況下,應(yīng)該嚴(yán)密監(jiān)測(cè)被授予許可證的受控絕氧儲(chǔ)蓄。無(wú)論如何,核實(shí)是否有限制甲烷放射的其他方式和為它召開會(huì)議和能量評(píng)估而合并有效率的系統(tǒng)是有必要的;(iv)當(dāng)這樣評(píng)估不可行時(shí),基礎(chǔ)設(shè)施需為它的總?cè)紵〉糜行У淖饔?(v)最后,會(huì)員國(guó)應(yīng)該開發(fā)對(duì)甲烷氣開發(fā)的經(jīng)濟(jì)刺激傾向,這將有利于垃圾填埋技術(shù)的利用和有機(jī)物數(shù)量的減少。在1999年4月26日決議99/296/CE,和修改過(guò)的關(guān)于二氧化碳監(jiān)視和其他溫室氣體的決議93/389/CEE出臺(tái)了,例如甲烷。這個(gè)決議肯定會(huì)員國(guó)應(yīng)該做存貨排氣和由他們的排水設(shè)備站點(diǎn)排除的來(lái)源,并且講述減少這樣放射所采取的政策和全國(guó)章程因而促進(jìn)他們的總排除。很明顯,這些章程是為沼氣的高效率管理而采取模棱兩可的措施。然而確切的是需要減少和未處理的沼氣放射有在環(huán)境的負(fù)面地影響減到最小。2. 格拉那達(dá)城市的垃圾填埋場(chǎng) (西班牙)2.1. 垃圾填埋場(chǎng)的結(jié)構(gòu)這篇文章是對(duì)拉納達(dá)格東北部2公里的一個(gè)有300,000人口的南西班牙城市垃圾填埋的研究。這個(gè)表面積為46.54的垃圾填埋場(chǎng)從1984年開始運(yùn)行到1999年結(jié)束。在這個(gè)期間,垃圾沿山坡的河床放置的平均高度是870和500 m (參見圖 1).垃圾填埋場(chǎng)是有一定密度的, 當(dāng)數(shù)年以后發(fā)現(xiàn)前面地布滿來(lái)自相同的區(qū)域的數(shù)層土壤和類似垃圾填埋場(chǎng)的物質(zhì)。 使填滿垃圾的垃圾填埋場(chǎng)的密度變緊密,垃圾變緊密的速度是0.7-0.9 Tm/m3.將它過(guò)濾并在垃圾填埋場(chǎng)流通的水池中被收集。氣體由一系列設(shè)施抽出所在30-35 m 的距離被分開。1999年出于對(duì)緩解環(huán)境消極影響的考慮,垃圾填埋被封閉了。 隨后,計(jì)劃被草擬修建設(shè)施提取沼氣和重復(fù)利用它創(chuàng)造電能。 同年由INAGRA項(xiàng)目被執(zhí)行了(屬于CESPA3的公司)。這個(gè)區(qū)域平均每年的秋天和冬天季節(jié)降雨降雪從66到400毫米變動(dòng).在格拉納達(dá)的平均每年的溫度主要依靠氣象臺(tái)測(cè)量得到。以Cartuja氣象臺(tái)為標(biāo)準(zhǔn)城市的平均溫度是15.3 1C,而在城市之外10公里的機(jī)場(chǎng)氣象臺(tái)它是14.81C.格拉納達(dá)的溫度受內(nèi)華達(dá)山脈影響。最高溫度在夏天的數(shù)個(gè)月而最低溫度是在十二月和一月。平均每年溫度的熱量變化是很大的,共計(jì)差不多201C。 這是存在白天和夜間溫度之間的變化。區(qū)域的潛在蒸發(fā)量,由Thornthwaite方法計(jì)算,在夏天數(shù)個(gè)月期間通常有一個(gè)氣流的時(shí)期可達(dá)范圍從700到900毫米。垃圾填埋是在阿爾漢布拉宮一個(gè)大黏土狀水池底土下形成,上層結(jié)構(gòu)是由沙子制成,在下層中減少水傳輸容量。在垃圾掩埋場(chǎng)沒有表面的帶水層或地下水。當(dāng)垃圾填埋場(chǎng)被密封之后,來(lái)自格拉那達(dá)城市的垃圾,連同其他的附近城市和城鎮(zhèn)的垃圾在格拉納達(dá)外面20公里處進(jìn)行植物堆肥,垃圾處理和最近在Alhendin鎮(zhèn)開始安裝堆肥設(shè)施.對(duì)植物產(chǎn)生主要作用的是: 金屬、紙和紙板、塑料和容器混雜,有機(jī)材料為天然肥料,其他為簡(jiǎn)單廢物。2.2 垃圾的生產(chǎn)和特性在垃圾填埋場(chǎng)的最大處理量期間,總共有1,420,000Tm的垃圾進(jìn)入垃圾填埋場(chǎng)。垃圾生產(chǎn)的增量可以在圖2中看出。表明從1984年到1999年期間有相當(dāng)數(shù)量的垃圾進(jìn)入了垃圾填埋場(chǎng)。這是最近幾十年來(lái)垃圾數(shù)量的傾向特點(diǎn)和在和平社會(huì)的垃圾平均比率18,27的。為了分析垃圾的宏觀構(gòu)成。表1得出了現(xiàn)場(chǎng)研究的結(jié)果。垃圾的宏觀構(gòu)成重量 (%)濕度(%)垃圾干重(%)干燥垃圾的可降解性 (%)容易難總計(jì)有機(jī)成分30.5075.007.6375.007.0082.00濕紙24.0020.0019.2030.0020.0050.00硬紙板1.5035.000.9810.0020.0030.00紡織品1.0020.000.800.0010.0010.00塑料21.001.0020.790.000.000.00金屬5.001.004.950.000.000.00玻璃12.001.0011.880.000.000.00其他或惰性物質(zhì)5.001.004.955.0016.0021.00合計(jì)Total100.0028.8371.1711.825.4417.26表1垃圾填埋場(chǎng)的宏觀構(gòu)成2.3 沼氣理論上的生產(chǎn)/生產(chǎn)量的定量化一些方法已經(jīng)用于估計(jì)在垃圾處置站點(diǎn)CH4放射。 這些方法有很大的變化,不僅僅在于他們的假定,而且在于他們的復(fù)雜和需要的相當(dāng)多的資料。一些根據(jù)理論氣體出產(chǎn)量來(lái)估算,而另外一些使用優(yōu)先處理的動(dòng)能學(xué)式子28-32。2.3.1. 沼氣的經(jīng)驗(yàn)預(yù)估沼氣產(chǎn)生的估算是通過(guò)經(jīng)驗(yàn)計(jì)算,換句話說(shuō),計(jì)算是使用實(shí)驗(yàn)和理論的數(shù)據(jù)。基于垃圾的宏觀性和先前區(qū)段的下降數(shù)據(jù),以及對(duì)從垃圾填埋場(chǎng)散發(fā)的氣體樣品的分析,由此假設(shè)出可能的垃圾的化學(xué)式(參見表2)。表2可能的垃圾的化學(xué)式C44 H70O29N干燥成分可降解成分化學(xué)式71.17%17.26%表3沼氣產(chǎn)量和甲烷濃度的估算甲烷產(chǎn)量 (m3/Tm)沼氣產(chǎn)量 (m3/Tm)甲烷濃度 (% v/v)82.43160.2151.39每噸垃圾生產(chǎn)的沼氣量已經(jīng)由分解等式定義出了。40年的分解結(jié)果在表3總結(jié)出來(lái)了。2.3.2.沼氣理論上和真實(shí)的生產(chǎn)量前面部分提出每噸垃圾產(chǎn)生的沼氣量已經(jīng)被假定計(jì)算出來(lái)。它是根據(jù)化學(xué)計(jì)量學(xué)演算出的假定數(shù)據(jù),但在實(shí)際垃圾填埋場(chǎng)的情況卻復(fù)雜的多。其中一個(gè)重要的原因是潛在的垃圾填埋氣體生產(chǎn)的評(píng)估是分解動(dòng)能學(xué)。有些研究員使用根據(jù)預(yù)測(cè)出的知識(shí)構(gòu)成的等式或算法的模型來(lái)估算23; 其它使用以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的模型受到外環(huán)境的約束33; 而且他們是基于領(lǐng)域測(cè)量上的研究 29.在這種情況下,決心發(fā)展一個(gè)理論-實(shí)際混合的方法即Tabasaran(1976) 運(yùn)動(dòng)模型和后來(lái)的修正的韋伯(1996)模型3031. 這個(gè)方法在二個(gè)不同情況下允許每噸廢物的生產(chǎn)力曲線上下正常變化:(i)為快速地分解23%的無(wú)機(jī)垃圾(SDW)和34%有機(jī)垃圾(RDW)以及沼氣的生產(chǎn)和抽出而選取一個(gè)最佳的條件;(ii)一個(gè)比較糟糕的情況是有些地方的情況是不一樣的,如有些是有機(jī)材料的百分比為RDW 31%和無(wú)機(jī)材料的百分比為SDW 21%。如果用不同的參數(shù)設(shè)置來(lái)評(píng)估對(duì)比這二種情況。這樣生產(chǎn)水平將獲得一個(gè)從115.92m3/Tm從172.43m3/Tm之間的有利變化。根據(jù)假設(shè)垃圾填埋氣體理論產(chǎn)生量160.21m3/Tm落在這范圍之內(nèi)。但是,在垃圾填埋場(chǎng)里會(huì)發(fā)生更加復(fù)雜的反應(yīng),并且產(chǎn)生其他化合物例如硫化氫、硫醇、CO、水蒸氣、N2和O2。而且,根據(jù)垃圾填埋場(chǎng)的開發(fā)系統(tǒng)和能量補(bǔ)救系統(tǒng)34,應(yīng)該使用甲烷修正系數(shù)(MCF)來(lái)使甲烷的最后的比例在45%左右,這在其他研究方面都可以獲得.8,18,35。圖3顯示了甲烷氣含量為50和45%時(shí)的最好和最壞情況的生產(chǎn)曲線.沼氣產(chǎn)量(甲烷 45%)沼氣產(chǎn)量(甲烷50%)圖 3. 最佳與最壞的沼氣產(chǎn)量分析.讓我們感興趣的實(shí)際上是可利用的并且最可能的集中的生產(chǎn),這里估計(jì)有45%甲烷含量的生產(chǎn)符合要求。沼氣在垃圾填埋場(chǎng)里作為可燃燒的氣體是以大約4000kcal/Nm3的低卡值(LCV)集中(根據(jù)它的甲烷內(nèi)容),研究表明是在3861kcal/N m3LCV之下。這意味著沼氣有很高能量可以轉(zhuǎn)變成電能14。沼氣單位(Nm3/h)能量單位 (KW)圖 4. 20022010.年中沼氣最大的開發(fā)潛能圖4是一個(gè)開發(fā)時(shí)期中可用的沼氣最大的開發(fā)潛能。項(xiàng)目實(shí)用性取決于引擎或渦輪的使用,一般是7.5年(操作8000h/year)或8年(操作7500h/year)。設(shè)備將持續(xù)燃燒沼氣以達(dá)到高溫狀態(tài)。因?yàn)橐婊驕u輪的替換或大規(guī)模修理都是大投資.如果在低于期望的沼氣量,在經(jīng)濟(jì)上是不可行的。在格拉納達(dá)的密封垃圾填埋場(chǎng)被認(rèn)為是產(chǎn)沼氣量相對(duì)比較高的垃圾填埋場(chǎng),估計(jì)在250-550 N m3/h。 這將平均生產(chǎn)出4,500,000千瓦h(yuǎn)/year的電能。為此,一個(gè)活躍氣體匯集系統(tǒng)和排除系統(tǒng)發(fā)電的受控燃燒問(wèn)題是必要的。為了獲得最佳的沼氣能量,把垃圾填埋氣體集中在一個(gè)地方是最佳的選擇。以下內(nèi)容是描述使用基礎(chǔ)設(shè)施反氣化垃圾填埋氣體并且概述能量補(bǔ)救系統(tǒng)。3. 安裝設(shè)計(jì)為沼氣提取和再用提議的技術(shù)可以認(rèn)為是標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。它是最新技術(shù)與歐共體和西班牙立法的完全相符。氣體提取和運(yùn)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)是用于這些設(shè)施一般類型。根據(jù)這個(gè)設(shè)計(jì)計(jì)算總成本。以下簡(jiǎn)要地描述設(shè)施的組成。3.1. 收集和抽出系統(tǒng)氣體匯集系統(tǒng)包括50口垂直的氣體提取井網(wǎng)絡(luò),如圖5所見,脫水單位,高密度聚乙烯氣體運(yùn)輸管道和閃光。通過(guò)監(jiān)控儀器包括周期性調(diào)整油井控制這個(gè)系統(tǒng)活動(dòng)。氣體提取設(shè)備以吹風(fēng)機(jī),在系統(tǒng)的吸壓力機(jī)為L(zhǎng)FG的提取。氣體提取系統(tǒng)的撤除和重建是為了維護(hù)氣體高出產(chǎn)量。3.2. 能源可再生系統(tǒng)為了保證總環(huán)境補(bǔ)救垃圾填埋站點(diǎn),必要的氣體處理設(shè)備,例如閃光,管道和吹風(fēng)機(jī),是根據(jù)最佳的氣體生產(chǎn)曲線計(jì)量。然而,對(duì)于電力生產(chǎn),學(xué)習(xí)安裝一個(gè)最佳類型的發(fā)電器是必要的(即根據(jù)最佳和最壞的情景)??紤]到植物在7.5年(60,000 h)中操作量是8000 h/year,所以沼氣的流程容量低于50%不應(yīng)該是引擎的最大設(shè)計(jì)流程。例如,研究表示836千瓦引擎在最佳條件下是可實(shí)行的。然而,發(fā)現(xiàn)624千瓦的電子引擎能為60,000h操作,而且無(wú)需在沼氣最佳或最壞情況下的50%設(shè)計(jì)流程,這就是選擇的引擎種類。4. 經(jīng)濟(jì)上的可行性垃圾填埋氣體(LFG)運(yùn)用的經(jīng)濟(jì)可行性取決于一定的因素,包括LFG質(zhì)量,地方設(shè)備能量?jī)r(jià)值(電、蒸汽、氣體或者其他獲得的產(chǎn)品)和選擇。標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)濟(jì)下的LFG電力生產(chǎn)技術(shù)費(fèi)用效益分析。費(fèi)用劃分為基礎(chǔ)建設(shè)成本、每年運(yùn)行和維護(hù)(O&M)費(fèi)用,以及煤炭稅和能源稅,還有個(gè)重要費(fèi)用成本是環(huán)境保護(hù)。效益是電力能源的賣出14。在進(jìn)行項(xiàng)目的收益計(jì)算時(shí),應(yīng)該考慮到最好和最壞的情況,而且要包括分期償還款和開發(fā)費(fèi)用。垃圾填埋的經(jīng)濟(jì)可行性取決于資金流動(dòng)的經(jīng)濟(jì)分析,在3年期間和7年的另一個(gè)期間使用內(nèi)部退稅率(IRR)作為有利參量。就這些經(jīng)濟(jì)上有利假設(shè)的最好和最壞的情況(參見圖6),在IRR上沒有很大區(qū)別。這意味著垃圾填埋在7年里從經(jīng)濟(jì)和環(huán)境上可以令人滿意和有效益。 圖 6. 37年開發(fā)期中的內(nèi)部資源回收率.5. 結(jié)論經(jīng)驗(yàn)和理論設(shè)計(jì)模型是用3861kcal/Nm3LCV產(chǎn)生的沼氣的容量估算45%甲烷含量。在垃圾填埋場(chǎng)對(duì)沼氣的產(chǎn)生分析表示,整體流速?gòu)?50到550Nm3/h范圍變化,這說(shuō)明潛在的平均電力生產(chǎn)力是4,500,000千瓦h(yuǎn)/year。根據(jù)這些數(shù)據(jù),在7年的開發(fā)期間設(shè)備的經(jīng)濟(jì)能力為沼氣補(bǔ)救估計(jì)有IRR 20%。得到的結(jié)果表示,格拉納達(dá)密封的垃圾填埋場(chǎng)沼氣利用在城市廢物管理中是一個(gè)非常好的選擇。此外,由于它可增加再造能源來(lái)源的用途并且減少甲烷和二氧化碳產(chǎn)生的溫室效應(yīng),對(duì)于用沼氣作為燃料來(lái)源滿足環(huán)境要求。第一年的安裝和操作結(jié)果已經(jīng)出來(lái)了。我們將會(huì)在這篇文章上闡述這些結(jié)果,并且將來(lái)能出版這篇文章。13
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