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垃圾填埋沼气发电技术应用的研究

作　者: 张国斌
导　师: 张廷安
学　校: 东北大学
专　业: 冶金工程
关键词: 能源垃圾填埋沼气沼气发电环境保护循环经济
分类号: TM619
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

本文主要研究城市生活垃圾的处理方法,垃圾能源的利用现状,垃圾能源的利用方法。尤其针对我国东北地区利用城市生活垃圾填埋沼气发电技术的可行性和经济性,以及其社会效益和环保效益进行研究。生活垃圾含有大量的有机物,这些有机物填埋后经过微生物的发酵作用产生填埋气体,填埋气体包含甲烷、二氧化碳、氮气和氧气及微量元素气体。填埋气体中的二氧化碳、甲烷等气体还是引发产生地球温室效应的主要组成成分。尤其是甲烷气体的温室效应是二氧化碳气体的21倍。填埋气体在未被收集利用的情况下,无控制地从填埋场内释放与逸散出来,不但污染周边地区的环境,还存在发生火灾发生和爆炸的危险,对填埋场作业和周边居民生活造成安全隐患。同时,垃圾填埋沼气又是一种优质的能源。垃圾填埋沼气发电是利用垃圾填埋产生的沼气为能源的发电技术。包括沼气收集、沼气精制、发电、变送电等环节。由于受环境和观念的限制,我国东北地区尚未开发利用填埋沼气资源。本文就城市生活垃圾填埋沼气发电技术在东北地区应用的可行性、经济性、环境效益和社会效益进行充分的研究。研究认为：垃圾填埋场的填埋沼气产出量受环境温度影响不显著,在东北地区各季节产气量基本均衡稳定,可作为填埋沼气发电的燃料；垃圾填埋沼气发电技术的在我国东北地区应用是现实可行的,该技术在我国北方地区有广泛的推广和应用价值；在经济性上,主要技术经济指标良好；温室气体减排效果明显,环境效益显著；并解决了填埋气体的无序迁移聚积而可能引发的爆炸、火灾等安全隐患,避免了环境的再次污染,改善填埋场周边环境,社会效益显著。这一技术的应用为实现循环经济,充分利用填埋沼气能源,减少温室气体排放,奠定了良好的基础,也必将给以垃圾发电为代表的清洁能源产业带来无限的发展商机。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-11
第一章绪论  11-19
  1.1 课题背景及研究意义  11-13
    1.1.1 能源的分类  11-12
    1.1.2 垃圾填埋沼气能源  12
    1.1.3 垃圾能源开发的必要性  12-13
  1.2 垃圾填埋沼气发电技术应用概述  13-15
  1.3 垃圾填埋沼气发电技术研究的意义  15-18
    1.3.1 实现垃圾的无害化处理,合理利用再生资源  15-16
    1.3.2 化害为利,持续发展,造福全人类  16-17
    1.3.3 填埋沼气发电技术是现阶段最经济适用的垃圾无害化处理方法  17
    1.3.4 国家政策的要求  17-18
  1.4 本文主要研究内容  18-19
第二章垃圾填埋沼气的产气量及发电量研究  19-34
  2.1 引言  19
  2.2 城市生活垃圾处理方法  19-23
    2.2.1 世界各国城市生活垃圾处理方法  20-21
    2.2.2 我国城市生活垃圾处理方法  21-23
  2.3 垃圾填埋沼气的产出量  23-31
    2.3.1 城市生活垃圾的成分  23-24
    2.3.2 垃圾填埋沼气的产出量估算模型  24-27
    2.3.3 垃圾填埋沼气的产出量  27-31
  2.4 垃圾填埋沼气的发电量  31-34
    2.4.1 A 生活垃圾填埋场的填埋沼气发电量估算  32
    2.4.2 B 生活垃圾场的填埋沼气发电量估算  32-33
    2.4.3 C 生活垃圾填埋场的填埋沼气发电量估算  33-34
第三章填埋沼气发电机组的选择  34-37
  3.1 填埋沼气发电机组的种类  34
  3.2 填埋沼气发电机组的选择  34-37
    3.2.1 建设费用比较  34-35
    3.2.2 发电效率比较  35
    3.2.3 各种沼气发电机组的应用实例  35-37
第四章垃圾填埋沼气发电工艺  37-46
  4.1 垃圾填埋沼气收集系统  39-42
    4.1.1 垂直沼气收集井  39
    4.1.2 水平沼气收集管  39-41
    4.1.3 井口装置及沼气收集支管和支管排水装置  41-42
  4.2 填埋沼气处理  42-43
    4.2.1 填埋沼气处理工艺  42
    4.2.2 沼气处理设备  42-43
  4.3 燃气发电系统  43-46
    4.3.1 燃气发电机组的特点  43-44
    4.3.2 燃气发电机的控制  44-45
    4.3.3 供电  45
    4.3.4 事故燃烧  45-46
第五章垃圾填埋沼气发电的经济性分析  46-49
  5.1 项目总资金  46-47
  5.2 制造成本估算  47
  5.3 利润估算  47
  5.4 盈利能力分析  47-49
第六章结论  49-50
致谢  50-51
参考文献  51-53
本人简介  53-54
攻读学位期间发表的论著、获奖情况及发明专利  54

垃圾填埋沼气发电技术应用的研究

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