和太陽能、風能一樣,垃圾填埋氣是一種可再生能源。于20世紀70年代石油價格危機時期,首先在美國開始回收利用。把到處都有的城市生活垃圾堆放在一個垃圾場(坑)內,垃圾中的有機物質就會分解而產生富含甲烷的生物氣,其中大約含甲烷55%,二氧化碳40%和少量氧、氮、一氧化碳、硫化氫等。這種垃圾填埋氣可用來產生電能和熱能。垃圾填埋場可以是廢礦井、廢采石場、山溝和洼地等?,F(xiàn)代化的垃圾填埋場在傾倒垃圾之前,在坑的內部用不滲漏的材料做一層防滲內襯,填滿垃圾后封蓋,上邊再覆蓋一層黃土,防止填埋氣跑掉。經過一年左右的時間即可鉆井采氣。填埋氣經除塵、除濕并加壓,然后送入發(fā)動機發(fā)電,有的還回收余熱,對外供熱。一般可產氣十年以上。填埋場表面還可以綠化、種植等。
近十年來,我國城市生活垃圾大幅度增長,僅1999年就清運了1.15億噸。目前采用填埋、堆肥和焚燒的方法來處理,不僅浪費了大量可利用的資源,同時也造成了嚴重的后果:侵占大量土地、水質污染、垃圾爆炸、空氣污染、生物性污染等事故不斷發(fā)生。隨著國民經濟和城市建設的發(fā)展,生活垃圾的危害將更加嚴重。
中國生態(tài)經濟學會區(qū)域生態(tài)經濟委員會副主任董鎖成研究員認為,城市生活垃圾處置的首要問題是改變傳統(tǒng)觀念,把垃圾看做資源和財富,而不僅僅是包袱和災害。因為從資源學的觀點看,生活垃圾是目前世界上唯一不斷增長的潛在資源。如果把垃圾造成的“二次污染”變成垃圾的“二次利用”,就能釋放垃圾的巨大資源潛力,既保護了環(huán)境,又增加了財富,符合我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求。
據(jù)有關部門統(tǒng)計,我國垃圾歷年累積堆存量以達60多億噸,已有200多座城市陷入垃圾包圍之中。占據(jù)了大量土地,破壞城市容貌,污染環(huán)境。
世界各國較常用的處理垃圾的方法,有焚燒、填埋和堆肥三種。但焚燒前期投資大,建設周期長,而且焚燒垃圾時會產生二惡英等有害氣體。垃圾堆肥的缺點是發(fā)酵時間長,占地面積大,而且還有難以解決的臭味和蒼蠅等問題。
據(jù)報道,上海市人口1300多萬,日產垃圾1.2萬噸,有雄厚的財力,正在建設兩座生活垃圾焚燒廠,一個是嘉定的上海江橋生活垃圾焚燒廠,總投資7.2億人民幣,日處理垃圾1500噸,計劃2002年建成。一個在浦東新區(qū)御橋工業(yè)小區(qū),總投資6.7元,日處理1000噸。投資13.9億只能處理日產垃圾總量的20%左右,可見投資巨大,難于普及。
填埋的方法比較簡單,但是只填埋不利用,會引起爆炸和火災,并污染全球大氣環(huán)境,使全球氣候變暖,造成海平面升高、干旱和破壞性風暴等災害。
美、英等國大力發(fā)展利用垃圾填埋產生的氣體發(fā)電的方法,這種方法簡單易行,經濟和社會效益顯著。填埋氣發(fā)電,對于控制全球變暖起著重要的作用。填埋氣中甲烷的溫室效應比CO2大20倍。填埋氣還是減輕石化燃料污染的最經濟的可再生能源。收集并利用垃圾填埋氣發(fā)電有兩方面的環(huán)境效益:
1)將高溫室效應的CH4轉變?yōu)榈蜏厥倚腃O2
2)替代石化燃料發(fā)電,降低了排放的CO2
英國政府十分重視可再生新能源的開發(fā),他們支持了一個新可再生能源發(fā)展計劃棗非石化燃料強制計劃(Non-Fossil Fuel Obligation 簡稱NFFO),要求用填埋氣發(fā)出比其它可再生新能源更多的電力。倫敦填埋氣協(xié)會(LGA)主張英國在2000年有200萬人用上便宜的可再生能源棗垃圾填埋氣發(fā)出的電力。LGA提出的目標是,2000年為90萬戶提供足夠便宜的電力,同時防止了46萬噸甲烷排入大氣,相當于停駛230萬輛轎車。在2005年由填埋氣提供的電力達到800兆瓦,英國政府正在逐步實施這一計劃[1]。
垃圾填埋發(fā)電投資少,見效快,例如一個400米見方,40米深的填埋場,垃圾填埋量320萬噸,其發(fā)電容量可達2000kW,估計機械設備總投資不超過1000萬元人民幣,按天津市民用電價0.4元計,全年發(fā)電產值約666萬元。扣除電站自身電力消耗費用40萬元和電站日常管理費用15萬元,全年利潤約611萬元,只用一年半左右的時間便可收回設備投資。電站可連續(xù)運行10-15年,經濟效益和社會效益都很可觀。此外,發(fā)展垃圾填埋氣發(fā)電工程,還可以帶起一個環(huán)保產業(yè),很有發(fā)展前途。
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