[发明专利]一种填埋气场内‑场外联合处理的方法

说明书

技术领域

本发明涉及垃圾处理技术领域，具体涉及一种填埋气场内-场外联合处理方法。

背景技术

填埋是我国城市垃圾最主要的处理方式，占处理量的70％以上。在填埋的过程中，垃圾中的可降解有机质降解产生大量的填埋气。填埋气的主要成分是甲烷(50％-65％)和二氧化碳(30％-40％)，此外还含有硫化氢、硫醇、氨气、烃类、氯化物、硅氧烷等。这些气体将会对周围环境造成污染，甚至可能引发爆炸事故。另一方面，由于填埋气富含甲烷，是一种具有较高品味的生物质能源，对其进行资源化不但可以减少污染性气体排放，减少大气污染，还可以实现资源回收，创造一定的经济价值。

目前常用的填埋气处理技术包括溶剂吸收技术、生物净化技术、深冷处理技术、膜分离技术和吸附分离技术等。例如，公开号为CN 103159580A的中国发明专利申请文献公开了一种净化提浓垃圾填埋气中甲烷的方法，此方法包括以下步骤：(1)垃圾填埋气压缩工序；(2)TSA工序；(3)耐硫催化脱氧工序；(4)脱酸气工序；(5)提浓工序。脱酸气工序可选用变压吸附(PSA)、碱洗、MDEA或者低温甲醇洗涤，脱除气体中的CO2、SO2和大部分H2S；所述的提浓工序是将甲烷浓缩、分离氮气组分。

公开号为CN 104728851A的中国发明专利申请文献公开了一种处理垃圾填埋气的自动化过滤检测和焚烧装置，它由填埋气收集装置、液气分离装置、填埋气检测装置、控制箱、点火装置、主进气管和焚烧炉组成，在主进气管上设置了点火进气管与焚烧炉的点火部相通，并设置有点火探头检测点火是否成功。

公开号为CN 103303987A的中国发明专利申请文献公开了一种燃烧器处理填埋气体的方法，填埋气体和助燃空气进入填埋气体燃烧室燃烧，高温燃气由然烧室底部的气体分布堰撕裂，再经多孔布气复合板，由多个分离的气体出口供给热气体到被撕裂之前的气体，并混合，高温气体被分裂成无数个小气泡，蒸发气体在蒸汽分离空间进行气液分离，然后由蒸汽管排走。

这些场外预处理技术存在的主要问题有：①处理过程导致约3％的甲烷损失；②从填埋气分离的CO₂往往又被释放至大气环境，导致全球温室效应；③一次性投资和运行维护较高，增加了填埋气的利用成本。尤其是高昂的经济成本，成为制约填埋气资源化的重要因素。因此，开发低成本的填埋气净化技术对于促进填埋气的资源化利用，降低填埋场的运营成本具有重要的意义。

发明内容

本发明提供一种填埋气场内-场外联合处理方法，净化填埋气的同时固定气体中的二氧化碳，提高释放气体的质量。

一种填埋气场内-场外联合处理的方法，包括如下步骤：

(1)在垃圾填埋场内的垃圾填埋器中，在生活垃圾填埋层中间隔设置新鲜生活垃圾焚烧炉渣颗粒层，生活垃圾填埋层产生的填埋气由对应设置在垃圾填埋层上方的新鲜生活垃圾焚烧炉渣颗粒吸收气体中酸性气体组分，进行原位净化；

(2)原位净化后的填埋气送入垃圾填埋场外的净化填料塔内，在净化填料塔内设置若干层由风化生活垃圾焚烧炉渣颗粒构成的填料层，填埋气向上依次通过各层填料层，经填料层的风化生活垃圾焚烧炉渣颗粒多次净化吸收后由塔顶排出。

本发明可提高填埋气甲烷含量，并且可以固定填埋气中二氧化碳，由具有原位净化填埋气功能的垃圾填埋器和填埋气净化填料塔组成。垃圾填埋器设有填埋气净化固碳层和位于该固碳层上下的生活垃圾填埋层，填埋气净化填料塔以经过风化处理的生活垃圾焚烧炉渣作为填料。本发明以新鲜生活垃圾焚烧炉渣作为填埋器中间层和覆土层，利用新鲜生活垃圾焚烧炉渣的酸缓冲能力原位固定填埋气中的CO₂等酸性气体组分，利用经过风化处理的生活垃圾焚烧炉渣的酸缓冲能力和强吸附能力进一步去除填埋气中CO₂和其他微量气体，从而提高填埋气中的甲烷含量，提升填埋气的资源化品味。

优选地，所述填埋气在净化填料塔内的停留时间为6～10小时。

优选地，净化填料塔内将填埋气流速控制在0.3-0.5m/h。

优选地，净化填料塔内温度控制在20-35℃。

优选地，本发明方法通过填埋气场内-场外联合处理的装置完成，装置包括位于垃圾填埋场内的垃圾填埋器和位于垃圾填埋场外的净化填料塔，

所述垃圾填埋器包括壳体、位于壳体顶部的出气口、位于壳体内的至少两层生活垃圾填埋层、对应设置在每层生活垃圾填埋层上的固碳层，所述固碳层为新鲜生活垃圾焚烧炉渣颗粒；