经过一个月的试运行,河北省邯郸市垃圾填埋场沼气发电CDM项目成功发电并网,所产电能全部输入邯郸市电网。人们印象中气味难闻、滋生蚊蝇的垃圾填埋场,如今变成了生产清洁能源的绿色发电站,既减少了环境污染,又实现了资源化开发利用。
年收集处理沼气800万立方米
日均发电可达4万度,年可节约标煤约0.45万吨
邯郸市垃圾无害化处理厂地处邯郸县三陵乡境内,1999年开工建设,2000年底投入使用。厂区距市中心约18公里,占地826亩,总投资1.39亿元;设计日处理生活垃圾1200吨,设计使用年限20年,服务人口90万以上,填埋区总库容880万立方米。
“垃圾填埋场分两个填埋区,地下设计为15米,地上设计为28米,第一填埋区部分位置已超过地面2米多,当前第二填埋区还未启用。”邯郸市城管局垃圾管理处处长蒋宁勇介绍说。
据他介绍,邯郸市主城区每天产生的1000多吨垃圾源源不断地进入厂区,过磅计量后进入填埋区填埋。目前已集中处理生活垃圾300多万吨,最大填埋深度约20米。邯郸市垃圾填埋场已使用了13年,按照目前的垃圾量,再使用14~15年没有问题。
“垃圾一旦进入填埋场,微生物的分解过程就开始了,其中大量的有机物将产生厌氧反应,产生以甲烷为主要成份的沼气,其温室效应是二氧化碳的20余倍,散发到空气中既污染周边环境,又有爆炸的危险,同时也是一种资源浪费。”沼气发电项目单位高级工程师王宗印说。
2006年5月,邯郸市与意大利阿兹亚环境股份公司签订正式合作协议,由意方提供无偿资金和技术,运用垃圾填埋气发电,采用国际合作的清洁发展机制(简称CDM)进行开发。
2008年邯郸市垃圾填埋场沼气发电CDM项目开工建设。整个项目分为沼气收集系统、沼气预处理系统、沼气发电系统和沼气焚烧系统,沼气发电系统为沼气综合利用的最终环节。
据介绍,邯郸市垃圾填埋场沼气发电CDM项目装机量为两台1兆瓦的沼气发电机组,项目投资概算为3531.8万元,预计年收集处理沼气约800万立方米,日均发电可达4万度,年发电量可达1200万度,相当于1.2万个普通家庭一年的用电量。
据估算,正常运营下,每年可节约标煤约0.45万吨,相当于每年减少6万多吨的二氧化碳排放量。
王宗印告诉记者,垃圾沼气发电与垃圾焚烧发电的共同点都是为了垃圾资源综合利用。不同点是,垃圾沼气发电是在已卫生填埋垃圾的基础上,进行气体收集发电并网,投资小、见效快,减少废气扰民。但并网电量没有焚烧发电多,受填埋量的制约,寿命有限,而垃圾焚烧发电不用填埋,直接焚烧发电,投资大,发电量大,但尾气排放不好控制。
从80多个沼气井抽取沼气
每隔十多米设立一个沼气井,每3~5个沼气井串联汇总至集气管,组成一组输送系统
在邯郸市垃圾填埋场,记者看到在壮观的垃圾山中间,一根根黑色粗管纵横交错地架在垃圾上。
王宗印告诉记者:“这些都是抽取沼气的管道。沼气收集系统按照每隔十多米设立一个沼气井,垃圾场内共有80多个直径为0.8米的沼气井,每3至5个沼气井串联汇总至集气管,组成一组输送系统。”
进入电站,记者看到发电机组正平稳地运转。由于整个电站自动化程度高,总共只有7个工人。
“沼气从已填埋的垃圾深处抽出来后,还不会立即用来发电,而是先要给它们做个‘大扫除’。”王宗印介绍说,收集来的沼气要先经过精滤器提纯,保证其中的颗粒状物不大于5微米(比一个小孩的头发丝还要细),然后经过脱水、气体冷却和除杂脱硫。过滤后的沼气通过地下管道输送到低压室,低压室再输送到高压室,最终高压室发出10KV的电通过线缆并入邯郸电网。
记者在现场看到,在发电机组不远处就是沼气焚烧系统。据介绍,它是沼气处理的辅助设备,整个系统有火炬塔、火炬燃烧头、高压电子点火器等,多余的气体可通过火炬焚烧系统焚烧处理,以免对周边环境污染,又减少了爆炸的危险,火炬焚烧沼气量每小时可达500立方米。