随着全球经济的快速增长，能源和环境问题日益突现。一方面，化石能源日渐枯竭，生存环境日渐恶化，世界正面临巨大的能源和环境压力。另一方面，又有巨大的资源又被白白地浪费；大量的有害垃圾被肆虐地排放。据了解，大部分中小规模的城市生活垃圾都采用直接露天堆放、自然填沟等方式处理，不但侵占了宝贵的土地资源，而且对环境造成了潜在的影响和危害，特别是渗滤液，由于没有进行必要的收集和集中净化处理，导致水资源和环境的严重污染，严重危害人们的生存健康。而且，所产生的沼气也无法利用，浪费了大量的能源。

据调查，我国每年的城市生活垃圾量达到
1.7 亿吨，大部分采用填埋方式处理，蕴藏着大量的沼气资源。

沼气发电是一个系统工程，它包括垃圾填埋操作管理、产气量的估算、沼气收集、沼气输送、沼气处理、沼气发电及电力上网以及系统配套设施等多项单元技术的组合，也涉及到国家对节能减排的扶持政策和技术法规等。

1、垃圾卫生填埋操作概述

卫生填埋法是大型填埋场应用最普遍最经济最环保的处理技术。将垃圾倒入具有一定地形特征的场地中，通过采取防渗透、覆土和气体导排设施，消除了简易填埋带来的各种安全、卫生和环境污染问题的一种最终处置技术。但是，填埋处置方式也有明显的弱点。一是占地面积大，场地选择较困难。二是二次污染问题。处理不好的填埋场，其渗滤液和沼气对周围地区造成严重危害。

因此在填埋操作过程中，可以通过以下措施来处理：

﹡提高垃圾填埋场的堆放高度可以减少占用土地；

﹡分区集中作业，有利于垃圾分解产气和收集；

﹡采用新材料、新工艺加强填埋场底部处理（即要贴防渗膜），并设置污水处理系统，以解决污水的二次污染；

﹡在垃圾填埋之前铺设垃圾渗滤液回收管道和沼气水平或垂直管道，提高填埋场沼气的抽取效率；

﹡压实垃圾，创造厌氧环境，而且增大库容；及时覆土，阻止空气进入，减少好氧反应的发生；

﹡阻止沼气散发，充分利用能源，消除安全隐患；

﹡建立防洪体系，维持厌氧反应环境；建立渗滤液处理系统，让渗滤液能顺利排出，并得到及时处理。

在抽气的过程中也要注意，抽气量控制也是维持厌氧环境的一个重要因素，过度抽气会使厌氧环境失去平衡，削弱厌氧反应。有的电厂气量不够，不调整机组运行功率，造成过抽采，甲烷浓度过低，导致接下来的几个月，整个填埋场厌氧环境失去平衡后导致气量严重不足，只能停机，这样就无异于“杀鸡取卵”。

  2、垃圾填埋场产气量的估算

填埋场产生的沼气量受当地气候、地理条件、填埋场的填埋量、垃圾组份、填埋方式等因素的影响。

 2.1 甲烷气体的产生及影响因素

填埋场中的垃圾，含有丰富的有机物。微生物首先进行好氧分解，消耗填埋场中的o2，产生大量的热，形成厌氧环境再厌氧分解。产生ch4及co2。

影响甲烷产量的因素很多，主要有生活垃圾的组成、垃圾颗粒的大小、有机质含量、填埋年限、温度、含水量、湿度、渗滤液的ph值、毒素含量等。

当垃圾中有机物含量增高时，甲烷的产量则升高。

在不同温度条件下，甲烷的产生速率差异很大，一般认为在一个深的、封闭好的环境中，产生甲烷的最适温度为40℃。此时，产生速率为30℃的3倍，为背景温度18.7℃的7.8倍，但温度升高到55℃时甲烷气的产生就停止。

含水量或湿度也会影响甲烷的生成，含水量适宜，可促进细菌的新陈代谢，产气量提高。甲烷的产量随湿度的高低呈曲线变化，当湿度大于50%时才能满足甲烷生成的需要。湿度为55%时，甲烷气的产生明显高于湿度为33%的产气量，但是，湿度过高时，甲烷气的产量会降低。

ph值的高低也会影响甲烷气的产量，最适于垃圾发酵的ph值为6.8～7.2。