根據填埋垃圾的來(lái)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)內幾乎沒(méi)有爆炸的危險。但是,當填埋氣體通過(guò)土壤的空隙轉移到填埋場(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)性有機物等物質(zhì),會(huì )產(chǎn)生惡臭問(wèn)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。但根據聯(lián)合國政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員(IPCC)相關(guān)規定,未經(jīng)過(guò)處理的填埋氣體中二氧化碳為生物質(zhì)分解的結果,屬于自然碳循環(huán)的一部分,不計入溫室氣體。填埋氣體中甲烷被列入大氣溫室氣體清單,其溫室效應是同體積二氧化碳的21倍。
每一立方米填埋氣體相當于大約 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(guò)提純后用作管道天然氣或汽車(chē)燃料等。
利用燃氣發(fā)動(dòng)機進(jìn)行填埋氣的綜合利用,目前國內已推廣采用此方法。利用垃圾沼氣發(fā)電的環(huán)保效益大大超過(guò)經(jīng)濟效益,這是因為,垃圾填埋場(chǎng)沼氣的主要含量是甲烷和二氧化碳,它們不僅嚴重污染大氣環(huán)境,加劇地球溫室效應,而且易引起自燃和爆炸事故。為適應垃圾填埋氣特點(diǎn),發(fā)電機組必須具有以下技術(shù)特點(diǎn):