根據(jù)填埋垃圾的來源和組成不同,填埋氣體中含有30 %~55 % 體積比的甲烷,含有30%~45 % 體積比的的二氧化碳,此外,還含有少量的空氣、惡臭氣體和其他微量氣體。
填埋氣體中的甲烷是一種易燃易爆的氣體。由于甲烷爆炸時(shí)需要與空氣混合,占到空氣中的5%~15%才會(huì)發(fā)生爆炸,因此在封閉的填埋場(chǎng)內(nèi)幾乎沒有爆炸的危險(xiǎn)。但是,當(dāng)填埋氣體通過土壤的空隙轉(zhuǎn)移到填埋場(chǎng)以外,并與空氣混合時(shí),就有可能發(fā)生爆炸。填埋氣體還含有微量的氨、一氧化碳、硫化氫、多種揮發(fā)性有機(jī)物等物質(zhì),會(huì)產(chǎn)生惡臭問題和空氣污染。填埋氣體的兩種主要成分(甲烷和二氧化碳)都屬于溫室氣體。但根據(jù)聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門委員(IPCC)相關(guān)規(guī)定,未經(jīng)過處理的填埋氣體中二氧化碳為生物質(zhì)分解的結(jié)果,屬于自然碳循環(huán)的一部分,不計(jì)入溫室氣體。填埋氣體中甲烷被列入大氣溫室氣體清單,其溫室效應(yīng)是同體積二氧化碳的21倍。
每一立方米填埋氣體相當(dāng)于大約 0.5m3 天然氣或者是0.5 L燃油的熱值,即未經(jīng)處理的填埋場(chǎng)氣體熱值是27.8-30.5 MJ/kg,具有很高的燃料回收價(jià)值。填埋氣體常用方式直接燃燒發(fā)電,也可以通過提純后用作管道天然氣或汽車燃料等。
利用燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行填埋氣的綜合利用,目前國(guó)內(nèi)已推廣采用此方法。利用垃圾沼氣發(fā)電的環(huán)保效益大大超過經(jīng)濟(jì)效益,這是因?yàn)?,垃圾填埋?chǎng)沼氣的主要含量是甲烷和二氧化碳,它們不僅嚴(yán)重污染大氣環(huán)境,加劇地球溫室效應(yīng),而且易引起自燃和爆炸事故。為適應(yīng)垃圾填埋氣特點(diǎn),發(fā)電機(jī)組必須具有以下技術(shù)特點(diǎn):