PDF《垃圾填埋场甲烷：减排,》

全球甲烷行动 (GMI) 全球甲烷行动(GMI)是 一项自愿的多方合作计 划,其目的在于减少全球 甲烷排放并推动甲烷作为 一种宝贵清洁能源的减 排、回收和利用.

全球甲 烷行动(GMI)将通过创 建由合作伙伴国家政府、 私营部门成员、发展银行、高等院校和非政府组 织组成的国际网络实现这一目标,以在合作伙伴 国家建设能力,制定战略和培育市场,并消除甲 烷减排项目开发的障碍. 于2004 年启动,全球甲烷行动(GMI)是唯一一 家通过专注于五大主要甲烷排放源:农业、采煤、垃圾填埋、市政废水和石油天然气系统, 专门致力于温室气体(GHG)甲烷减排、回收 和利用的国际组织.该组织与其他国际协议协 同合作,包括联合国的《气候变化框架公约》 (Framework Convention on Climate Change),以 减少温室气体(GHG)的排放.不同于温室气体 (GHG),甲烷是天然气的主要组成成分,而且 可以转化为有用的能源.鉴此,甲烷的减排可以 充当一种减少温室气体(GHG)排放并提高能源 安全性,加快经济增长以及改善空气质量和职工 安全的经济实用的方法. 为什么以甲烷为目标? 甲烷(CH4 ),作为仅次于二氧化碳(CO2 )的第 二大最重要人为温室气体(GHG),是三分之一 以上人为气候强制总力量的贡献者.另外,它还 是第二大最丰富温室气体(GHG),占全球温室 气体(GHG)总排放量的 14%.甲烷被认为是 短期气候的作动力 ,意味着它在大气中拥有相 对较短的生命周期,约为

12 年.尽管甲烷与 CO2 相比在大气中存在的时间较短且排放量较少,但 其在大气中捕捉热的能力,称为全球变暖潜力, 却比 CO2 大21 倍. 煤、天然气和石油的生产和运输过程都会排放甲 烷.另外,城市固体垃圾填埋场、某些牲畜粪 便囤积系统和特定农业产业化以及污水处理系 统中的有机废物腐烂也会排放甲烷.甲烷为缓解 气候变化并同时提高可用能源的供应提供了独 到的机会.然而,如果不采取更加严格的措施 以减少排放源,甲烷排放预计到

2030 年将增加 约45%,从而达到 8,522 百万公吨二氧化碳当量 (MMTCO2 E).1 全球甲烷行动(GMI)合作伙伴 国家代表世界人为甲烷估计排放量的约 70%,而 且包括

10 个最大的甲烷排放国.可归因于全球 甲烷行动(GMI)的累积甲烷减排量将达约 128.3 百万公吨 CO2 当量. 全球甲烷行动(Global Methane Initiative)

1 www.globalmethane.org 垃圾填埋场甲烷:减排, 推动回收和利用 机会 ? 何谓垃圾填埋场气体? 垃圾填埋气(LFG)由城市固体垃圾(MSW)填埋 场内有机物的分解所产生.此类气体含约 50% 的CH4 、约50% 的CO2 以及少量的非甲烷有机化合物 (NMOC).为了不让垃圾填埋气(LFG)释放到 空气中,垃圾填埋场所有者、企业和政府正在作 为一种能源,不断加大抽采、转化和利用此类气 体的力度.利用垃圾填埋气(LFG)可帮助减少异 味和与垃圾填埋气(LFG)排放相关的其他危害, 可帮助预防甲烷排放到大气中,从而加重当地的 雾气和全球气候变化. 从全球角度看,垃圾填埋场是第三大人为甲烷排 放源,在2010 年占全球估计甲烷排放量的约 11%,合近

799 百万公吨 CO2 当量.2 图1代表源自 选定全球甲烷行动(GMI)合作伙伴国家垃圾填埋 场部门的甲烷排放量.

1 美国环保署(U.S. EPA),2011 年.草案:全球非 CO2 温室气体的人为排放量:1990C2030 年(EPA 430-D-11-003),www.epa.gov/climatechange/economics/international.html.

2 如上. 在诸如中国和巴西等消费经济不断增长且人口增长 率高的合作伙伴国家,垃圾处置率在不断攀升.再者,在许多这样的国家中改善固体垃圾管理的趋势 也在导致设计和建造更多卫生的垃圾填埋场,这会 造成厌氧的环境,必然产生甲烷. ?将垃圾填埋气(LFG)转化 为能源 垃圾填埋气(LFG)的燃烧值约为天然气的一半, 在某些应用场合通常可用于替代传统的矿物燃料. 它是一种可依赖的当地可再生能源,因为不断倒入 垃圾填埋场的家庭和工业垃圾在一周

7 天、每天24 小时不间断地产生这种气体.通过利用垃 圾填埋气(LFG)生产能源,垃圾填埋场可大大地减 少甲烷排放,不仅如此,而且还可转移对从矿物燃 料生产能源的需求,从而减少源自矿物燃料燃烧的 CO2 、二氧化硫、氮氧化物及其他污染物的排放. 垃圾填埋气(LFG)采用一系列的井和鼓风机/焚烧 炉(或真空)系统进行抽采(图1).取决于气体 的最终用途,该系统可将抽采的气体引导到一个集 中点,以对其进行加工和处理.从这里开始,气体 将进行焚烧,用于发电,替代工业和制造业运营中 的矿物燃料,或升级到可直接使用或经处理可成为 替代汽车燃料的管道质量气体. ?全球甲烷行动(GMI)在行动 全球甲烷行动(GMI)汇集合作伙伴的集体资源和 经验,以促进实施垃圾填埋气(LFG)能源项目和增 强垃圾填埋气(LFG)减排所需的技术转让和示范、 政策支持、能力建设以及市场开发.具体说来,全 球甲烷行动(GMI)的垃圾填埋场部门一直致力于 减少合作伙伴国家垃圾填埋气(LFG)能源项目开发 所面临的各类障碍,这包括缺乏国内技术专长、对 合适备选垃圾填埋场识别和评估的不足、缺乏当地 已经证实技术和实践所展现的技术和经济可行性以 及其他资金、信息和制度性障碍. 全球甲烷行动(GMI)垃圾填埋场部门的工作要点包括: ? 国家概况与国家特定战略,旨在帮助克服各个 国家在垃圾填埋场和垃圾填埋气(LFG)方面信 息有限的障碍. ? 初步研究和示范,旨在评估实施垃圾填埋气 (LFG)能源项目的技术和经济可行性,包括对

17 个合作伙伴国家的可行性前期研究和评估努 力.另外,还已在这些国家设立并推行重大奖 励,以发展垃圾填埋场库存,进行可行性前期 研究并举办技术演示. ? 研讨会和运营商培训课程,专注于垃圾填埋场运 营商、政府官员和投资家的垃圾填埋场运营、垃 圾填埋气(LFG)建模和推进垃圾填埋气(LFG) 项目.仅2009 和2010 两年,在合作伙伴国家 中所举办的活动就达近

20 场(次). ? 建模和数据采集,旨在协助识别备选垃圾填埋 场和潜在垃圾填埋气(LFG)项目的开发机会 (参阅第

4 页上的 其他工具和资源 ). 全球甲烷行动(Global Methane Initiative)

2 www.globalmethane.org 全球甲烷行动(Global Methane Initiative)

2 www.globalmethane.org 总量 井 集气管 风机 双通阀 垃圾填埋 仪表 仪表 锅炉 仪表 发动机和发电机 焚烧 电网 气体净化系统 废物 图1:源自全球甲烷行动(GMI)前十大合作伙 伴国家垃圾填埋场的估计甲烷排放总量,2010 年* *下图所示的国家于

2010 年在垃圾填埋场方面甲烷排放量最 高.2010 年垃圾填埋场甲烷排放总量为

799 百万公吨 CO2 当量.

0 10

20 30

40 50

130 中国 47.1 巴西 17.8 印度 15.9 印度尼西亚 28.3 墨西哥38.4 英国 18.9 加拿大 20.7 俄罗斯 37.1 土耳其 33.1 美国 129.7 百万公吨 CO2 当量 图2:典型垃圾填埋场气体回收与利 用项目工艺图 全球甲烷行动(Global Methane Initiative)

3 www.globalmethane.org 高安屯垃圾填埋场(中国) 高安屯垃圾填埋场是一个由北京市朝阳区垃圾无害性处置中心(Garbage Innocent Disposal Center)所有并运营的卫生垃圾填埋场.2007 年,美国 环保署(U.S. EPA)对此进行了分析仪器环境试验,以评估要回收可用 垃圾填埋气(LFG)的品质,并且编写了有关在该场点扩大垃圾填埋气 (LFG)利用潜在性的可行性前期研究报告,2010 年,美国环保署(U.S. EPA)提供了随后的气体采集系统技术协助和监督,以识别该场点如何能 够提高气体采集的效率,从而增加可用于生产能源气体的数量.截至

2010 年8月,气体采集系统包含

150 口抽采井,此为从被动通风口转化而 成.所有者起初于

2007 年安装了一台

500 千瓦(kW)的往复式内燃机, 以为该场点上的沥出物处理厂发电,然而后来又于

2008 年加装了第二台

500 千瓦的内燃机.这一现行项目通过发电可减少垃圾填埋气(LFG)排放 达37,100 吨CO2 当量,通过直接使用可减排

500 吨CO2 当量.到2011 年1月,另外两台内燃机将加装并投入使用,届时其总发电能力将达到 2.5 兆瓦(MW).所有者计划到该垃圾填埋场关闭之日最终将发电能力提高到

4 兆瓦. 马里乌波尔垃圾填埋场(乌克兰) 该已关闭的马里乌波尔垃圾填埋场位于乌克兰的马里乌波尔市,由马里乌 波尔市国家管理局所有.该垃圾填埋场坐落于集居住、农业、商业和工业 用途为一体的综合用途区内.在其于

2008 年关闭之前,该垃圾填埋场接 收来自马里乌波尔市的家庭和工业垃圾.在其运营期间,某些垃圾填埋场 管理做法导致了大量的沥出物产生、雨水冲刷和意外火灾.

2008 年8月和

9 月,美国环保署(U.S. EPA)在该垃圾填埋场进行了分析 仪器环境试验,其结果表明这里的垃圾填埋气(LFG)回收率能够支持建 立焚烧和/或发电项目.2009 年2月,马里乌波尔市政府将该市的两处垃 圾填埋场的垃圾填埋气(LFG)抽采和利用项目授予了 TIS Eco Company. 全球甲烷行动(GMI)项目网络成员 TIS Eco Company,与科学工程研究 中心(SEC)Biomass 合作,于2009 年6月在第一个垃圾填埋场开始了建 设施工工作.该系统于

2010 年投入运行.2010 年8月,国家环境投资局 (National Environmental Investment Agency)签发了 乌........