[发明专利]垃圾填埋气收集净化发电工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种垃圾填埋气收集净化发电工艺，其主要包含填埋气的 收集步骤和净化步骤，属于垃圾填埋气的综合利用技术领域。

背景技术

垃圾填埋气是由垃圾填埋后产生的，主要成分为甲烷、二氧化碳、H₂S、 水蒸气等，由于垃圾成分多种多样，加之各地土质、填埋方式有差异，造 成填埋气成分复杂多样。如果不对填埋气体进行机械导排和充分利用，将 会对环境产生诸多负面影响，如温室效应、讨厌的气味、爆炸隐患等。填 埋气主要利用方式是经过收集净化后送入燃气发电机组进行发电，1m³填埋 气可发电1度电以上，可在一定程度上缓解当地电力供应不足的局面。

就目前来看，填埋气的综合利用首先是对其进行收集，通常是在填埋 场收集区域内建造集气井，填埋气通过集气井进入集气支管道内，经过集 气支管汇总进入主管道。然后将填埋气通过管道输送至缓冲净化工序，最 后进入利用设备进行利用。

传统集气井的建造方法主要是通过钻井机的螺旋式钻头，钻入填埋层 内部，形成空洞，然后在该空洞内安装上集气管。由于螺旋钻头的旋转而 使得所述空洞周边的土质变得致密，通透性差，影响填埋气的收集。

在收集填埋气过程中，集气井内会产生大量的垃圾渗滤液，垃圾渗滤 液液位较高时会占据集气竖井内的吸气空间，严重影响填埋气的收集效率。 因此，在此过程中要求垃圾渗滤液液位低于预定深度。目前，常用的排水 方法是在集气井内安装潜水泵或自吸泵进行抽水，因潜水泵或者自吸泵需 要在垃圾渗滤液液位达到一定深度时才能够启动以防止频繁启动造成电机 损坏，并且垃圾渗滤液中通常会混入一些垃圾造成上述抽吸设备的堵塞。 此外，由于垃圾填埋场环境腐蚀程度大，对潜水泵或自吸泵的泵体腐蚀严 重，使用寿命短。

传统的净化净化方法只考虑填埋气中杂质的处理，而填埋气本身流量 和压力不稳定，并不太适合发电站的直接应用。

发明内容

本发明为了克服目前垃圾填埋气收集净化发电工艺的上述缺陷，提出 了一种可为发电站提供洁净、稳定燃烧气源的垃圾填埋气收集净化发电工 艺。

本发明采用以下技术方案：

该发明垃圾填埋气收集净化发电工艺，其主要包括以下步骤：集气竖 井的建造，利用该建造好的集气竖井集气，将所集填埋气处理成符合发电 站标准的可燃气体，所述集气竖井建造步骤包括：1)采用抓斗的自重来成 孔建井，建井过程中若液位高于设定高 液位，则在抓斗上安装降水器将液位降低至设定低液位以下；2)循环往复 步骤1)直至集气竖井达到预定深度；3)安装井体管道，并在地面以上的 井体管道上安装集气管；4)在井体管道内安装垃圾渗滤液排液管，使该排 液管的下管口到井底的距离为0.2-0.5米；5)在垃圾渗滤液排液管底内部 设置能够产生平均直径在20-40微米的微细气泡的装置，并安装该装置的 压缩空气管；6)在井口安装预留有所述排水管和压缩空气管插入孔的井口 密封板；7)将垃圾填埋场的所有集气竖井的集气管分区连接到几个集气站 上，并在每个集气管上设置阀门。

集气步骤包括：实时检测各集气竖井内的气体中甲烷和氧气的含量， 若氧气含量大于2％，关闭相应集气管；在满足氧气含量小于2％，而甲烷 含量大于50％时，相应集气管向集气总管供气，之后若甲烷含量低于40％， 关闭该集气管。

对填埋气的处理步骤包括：首先对填埋气进行缓冲，为后续步骤提供 稳定压力、流量和甲烷含量的气体；之后进行三级快速干法脱硫将硫化氢 脱除至20mg/Nm³以下；对脱硫后的气体喷淋除尘，使颗粒物粒径小于5 微米，含量小于30mg/Nm³，进而对喷淋除尘后的气体进行冷干处理，并 使水分含量低于20g/Nm³；最后增压冷干处理后的气体至15-20KPa，送入 发电机组发电。

根据本发明技术方案的垃圾填埋气收集净化发电工艺一改现有靠螺 旋式钻头钻井的方案，而采用挖斗挖井的方式，四抓挖斗可以进行挖井作 业，且由于目前抓斗都是通过钢丝绳控制，钢丝绳可以根据需要相应延长， 也就保证了所挖井的深度。挖井所形成的孔洞周围土质松散，通透性好， 便于填埋气的富集。且采用降水器排水的方式，结构简单，也便于连接于 挖斗上，且不会产生堵塞排水管道的问题。此外，降水器的安装比较简单， 也不受井的深度的限制，远比采用潜水泵或者自吸泵方便，成本也低。