生活垃圾填埋场气体发电工程可行性研究报告.docx
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生活垃圾填埋场气体发电工程可行性研究报告
生活垃圾填埋场气体发电工程
可行性研究报告
附图：
1、区域位置图
2、填埋气发电系统平面布置图
3、填埋气回收利用装置组成示意图
4、发电厂平面图
附件：
1、清洁发展机制项目运行管理办法
2、中华人民共和国可再生能源法
3、关于某垃圾卫生填埋场填埋气体回收利用CDM项目合作意向书
第一章概述
一.1项目背景
某生活垃圾填埋场位于离岛内42公里远处的某镇，垃圾填埋场呈山谷型，总占地面积为28.98公顷。
其中一期工程占地为18.78公顷，于1997年开始运行，原设计填埋规模为500t/d，设计库容量为215万立方米，运行时间为10年即至2007年。
但是随着**市经济的发展，垃圾产量快速增加，该填埋场实际填埋量远远超过了设计量。
目前该填埋场实际每天填埋处理生活垃圾约1700吨，已填埋垃圾320万立方米，填埋平均堆高60米，最大堆高70米，最小堆高30米，已超出原设计库容量，并大大缩短了填埋场的使用年限。
现已开始扩建填埋场二期工程，二期工程占地为10.2公顷，库容约72万立方米，计划于2006年启动，填至2008年封场。
目前填埋场的导气石笼由于填埋作业不规范和堆体的压力，基本上已起不到气体导排作用，大量的填埋气体基本上处于无序排放和堆体内迁移的状态，对填埋场的日常运行和场内设施、人员的安全具有一定的威胁。
为提高某填埋场的资源化利用水平，为减少填埋气体直接排放的温室效应，结合《京都议定书》中关于发达国家可以通过为发展中国家的CO2减排项目提供先进的技术和资金来获得必要的排放额度（清洁发展机制，简称CDM）的规定，对该填埋场气体发电工程进行全面的技术和经济分析，推荐技术上可行、经济上合理的建设方案。
项目名称：
某生活垃圾填埋场气体发电工程
项目建设单位：
**丸日新能源有限公司
编写单位：
中国市政工程中南设计研究院（**）
技术支持单位：
上海日技环境技术咨询有限公司
项目建设地点：
某垃圾卫生填埋场
一.1.1清洁发展机制（CDM）
由于人类生产生活活动造成温室气体的大量排放，从而导致全球气候变暧，这是国际社会当今面临的一个严峻形势。
一方面，经济的飞速发展必然大量消耗能源，产生各种温室气体；另一方面，由于温室气体排放、全球气温升高而引发的各种环境及自然灾害又制约着经济的发展。
随着各国逐渐意识到经济发展与环境保护协调发展的重要性，联合国于1992年和1997年分别制定了《联合国气候变化框架公约》（UnitedNationsFrameworkConventionsonClimateChanges，UNFCCC）及《京都议定书》（KoytoProtocol，KP），这是保护全球环境、实现可持续发展领域里具有里程碑意义的国际性法律文书。
其中《京都议定书》提出了对有关缔约国具有法律约束力的限制和减少温室气体排放的义务，并且还确立了联合履约（JointImplementation即JI）、国际排放贸易（InternatioalEmissionTrading即IET）和清洁发展机制（CleanDevelopmentMechanism即CDM）三种灵活机制以使《联合国气候变化框架公约》中的附件一国家达到各自所应承担的减排义务。
通过清洁发展机制，附件一国家和发展中国家可以进行温室气体减排项目合作。
附件一国家通过向发展中国家投入资金和提供先进技术，帮助发展中国家实施温室气体减排项目，从而获得由项目产生的“经核证的减排量”（CertifiedEmissionReductions即CERs），使其自身达到《京都议定书》所要求实现的温室气体减排目标；而发展中国家，则通过引进资金和技术并获得由CERs产生的收入，促进本国经济、社会和环境的可持续发展。
最终，发达国家和发展中国家通过温室气体减排项目的合作，实现“双赢”。
CDM项目的CERs交易流程如图1。
2005年2月16日《京都议定书》正式生效，各缔约国在承诺期（2008-2012年）内必须按照议定书的规定，通过三种灵活机制实现各自的减排承诺。
图1CDMCERs交易示意图
一.1.2碳基金
为实现上述三种机制，全球相继成立了各类碳基金，透过基金的运作，附件一国家获得CERs并用于达成其在《京都议定书》中承诺的温室气体减排义务。
碳基金分为两类。
I类：
由世界银行托管的碳基金，其中包括原型碳基金（PCF）、荷兰清洁发展机制机构（NCDMF）、社区发展碳基金（CDCF）、生物碳基金（BCF）、意大利碳基金（ICF）。
II类：
其它碳基金，包括荷兰CER单位采购招标机构（CERUPT），德国KFW碳基金、日本碳基金。
一.1.3国内外CDM项目的开展
截止2006年8月20日止，详细内容见表1。
除前述外，目前许多项目正在经联合国CDM执行理事会审核。
我国作为发展中国家，目前没有承担温室气体减排义务，但是我们也在积极行动，为减少温室气体排放量、改善全球大气环境而努力。
国家发改委、国家环保总局、建设部等政府部门正在积极推动全国CDM项目的开展。
项目开展情况见表2和表3。
一.1.4我国CDM政策法规
2005年10月12日国家发展和改革委员会、科技部、外交部和财政部四部联合颁布的《清洁发展机制项目运行管理办法》标志着中国开展CDM项目进入有章可循的新阶段。
《办法》第四条规定：
“在中国开展清洁发展机制项目的重点领域是以提高能源效率、开发利用新能源和可再生能源以及回收利用甲烷和煤层气为主。
”这一规定至少从两方面促进我国生活垃圾处理水平。
（1）积极推动填埋气回收利用作为CDM项目在我国的开展，提高气体收集以及利用等相关技术水平。
北京安定填埋场填埋气回收利用作为项目001号中国CDM项目已被国家CDM管理中心批准，为此类项目在中国的开展做出了示范。
安定填埋场填埋气体经收集，燃烧后放出热量用于处理填埋场渗滤液，改善填埋场空气和地下水的质量。
2004-2013年之间，预计此项目将总共减少约74424吨二氧化碳气体当量，CERs的买方为荷兰EnergySystensInternationalB.V（ESI）。
此项目将实现技术转让、能力建设、信息共享、工程示范等目的。
（2）生活垃圾焚烧发电。
从全国范围来看，垃圾填埋处理为主要处理方式，堆肥和焚烧的比例较小。
其中运转情况较正常的焚烧厂大多分布在东南沿海一带，如深圳、珠海、温州等地，西部城市则绝大多数采用填埋或简易堆肥处理。
在清洁发展机制下，通过碳基金和先进技术支持，中国中西部城市将有能力建设生活垃圾焚烧厂，成为CDM项目，利用垃圾焚烧产生的热量发电及供热，带动地区的可持续发展。
此《办法》是目前我国开展CDM项目的指导性文件，其中规定了国家CDM项目的主管机构，我国开展CDM项目的程序以及项目领域、项目参与各方的权利和义务等等。
全文详见附件一。
表1经联合国CDM执行理事会批准的CDM项目
序号
项目名称
实施国、项目所在国/购买国
批准时间
总减排量tCO2e
1
巴西NovaGerar填埋气体利用项目
巴西/荷兰
2004.11.18
14,072,000
2
RIOBLANCO小型水电项目
洪都拉斯/芬兰
2005.1.11
178,000
3
印度GujaratHFC23热氧化减少温室气体排放项目
印度/日本、荷兰、英国
2005.3.8
30,000,000,
4
UlsanHFC分解项目
朝鲜/日本
2005.3.24
98,000,000,
5
Cuyamapa水电项目
洪都拉斯/
2005.3.23
385,520
6
e7不丹大型水力发电CDM项目
不丹/日本
2005.5.23
3,668
7
Rajasthan生物质项目一用芥末农作物残余物发电
印度/荷兰
2005.5.23
313,743
8
Cortecito＆SanCarlos水力发电项目
洪都拉斯/
2005.6.3
374,660
9
SantaCruz填埋气体燃烧项目
玻利维亚/
2005.6.3
1,736,276
10
辉腾锡勒风力发电项目
中国/荷兰
2005.6.26
514,296
11
Graneros厂燃料转换项目
智利/日本
2005.7.18
408,200
12
印度5MWDehar入网
印度/
2005.7.18
114,618
13
Clarion12MW再生能源生物质发电项目
印度/
2005.8.6
180,090
14
SalvadordaBahia填埋场气体管理项目
巴西/日本、英国、受尔兰
2005.8.15
13,958,155
15
LaEsperanza水电项目
洪都拉斯/意大利
2005.8.19
37,031.64
表2中国国家发改委受理的项目
序号
项目名称及受理状况
实施方
1
北京安定填埋场填埋气体收集利用项目（已批准）
北京市二清环卫工程集团有限公司/
荷兰国防际能源系统公司
2
内蒙辉腾锡勒风电场项目
（已批准）
内蒙古龙源风能开发有限责任公司/
荷兰政府代表SenterNovem
3
南京开井洼垃圾压实机填埋气发电项目（已批准）
南京绿色资源再生工程有限公司/
EcosecuritiesGroupItd.（英国）
4
张北满井风电场项目
（已批准）
北京国投节能公司/
FirstCarbonFundItd.（英国）
5
梅州垃圾填埋场沼气回收与能源利用（已批准）
深圳相控科技有限公司/
奥地利政府CDM/JI计划（德国Kfw）
6
甘肃张掖小孤山水电工程
（已批准）
甘肃张掖小孤山水电有限责任公司
InternationalBankforReconstructionandDevelopment
7
湖南渔仔口小水电项目
（已批准）
汝城县、渔仔口水电有限责任公司
EcoSecuritiesGroupLtd.（英国）
8
浙江巨化HFC-23分解项目
（已批准）
浙江巨公股份有限公司/
JMDGreenhouse-GasReductionCo.,Ltd.
（日本）
9
云南省大梁子水电站项目
（已经出具不反对意见函）
马关大梁子发电有限公司/
奥地利政府CDM/JI计划
10
吉林洮南风电场项目
（已经出具不反对意见函）
吉林名门风罗发电股份有限公司/
奥地利政府CDM/JI计划
11
淮南矿业集团瓦斯综合利用工程项目（已经出具不反对意见函）
淮南矿业集团有限责任公司/
英国ICECAP
12
山西阳泉市南煤化工厂与国泰耐火材料厂燃料转换项目
（已经出具不反对意见函）
山西华奥达绿色产业开发有限公司。
奥地利政府CDM/JI计划
13
大唐吉林双辽风电场项目
（已经出具不反对意见函）
大唐吉林发电有限公司
NatsourceAssetManagementCorp.
（加拿大）
14
新汶矿业集团华丰煤矿泰山水泥废热回收发电项目
（已经出具不反对意见函）
新汶矿业集团有限责任公司/
NatsourceAssetManagementCorp.
（加拿大）
15
辽宁奥创风力发电场项目
（已经出具不反对意见函）
奥创科技投资有限公司/意大利国家电力
公司
表3国家环保总局有关垃圾再利用CDM项目名单
序号
项目地点
1
长春三道生活垃圾填埋场
2
长沙生活垃圾填埋场
3
重庆长生桥生活垃圾填埋场
4
广州兴峰生活垃圾填埋场
5
哈尔滨向阳生活垃圾填埋场
6
河北邯郸生活垃圾填埋场
7
合肥龙泉山生活垃圾填埋场
8
牡丹江生活垃圾填埋场
9
南昌麦园生活垃圾填埋场
10
南京轿子山生活垃圾填埋场
11
南宁城南生活垃圾填埋场
12
宁波大坳生活垃圾填埋场
13
徐州雁群生活垃圾填埋场
一.2项目建设的必要性
（1）本项目的建设可以较好的改善某填埋场以及周边地区的环境质量，减少填埋气体排放量，减小温室效应，减缓地球暖化进程及加快填埋场稳定化过程；
（2）本项目能结合《京都议定书》中关于工业发达国家，通过为发展中国家的CO2减排项目提供先进的技术和资金来获得必要的排放额度的清洁发展机制（CDM）；
（3）项目的实施是对某垃圾填埋有机碳能源的开发，使甲烷气体作为资源得到有效的利用，有利于人员培养和素质的提高，有利于**市其它CDM项目的开发，符合**市发展循环经济。
可持续发展道路的总体要求；
（4）项目的实施可获得CER5收益和甲烷发电收入，并间接地节省填场的除臭、防火、防爆等措施费用。
综合以上情况分析，在**某填埋场新建垃圾再利用CDM项目是十分必要的，该项目的实施既有利于保护**优美的旅游环境，保证填埋场的安全运行，又可作为一种补充能源的途径，同时，也不影响该填埋场后续环境建设发展。
一.3编制依据
（1）《**市城市总体规划修编》（**市规划局、**市城市规划院，2004.6）
（2）《**市岛外地区城市环境卫生专项规划》（中国市政工程中南设计研究院，**市市政园林局，**市市容环境卫生管理处，2004.7）
（3）某垃圾卫生填埋场扩建工程初步设计（中国市政工程中南设计研究院，2003.7）
（4）**市城市生活垃圾新卫生填埋场工程可行研究报告（中国市政工程中南设计研究院，2002.5）
（5）某垃圾卫生填埋场扩建一期工程施工图（中国市政工程中南设计研究院，2004.3）
（6）关于开展某垃圾卫生填埋场垃圾再利用CDM项目的请示（厦环[2005]93号）
（7）关于某垃圾卫生填埋场气体回收利用CDM项目合体意向书（2005.12）
（8）《京都议定书》
（9）《清洁发展机制项目运行管理办法》（国家发改委、外交部、科技部、财政部，2005.10.12）
（10）《中华人民共和国可再生能源法》
一.4编制原则
本报告按照技术先进、环保达标、安全卫生、运行可靠、经济适用的原则确定建设方案，结合某垃圾填埋场的具体情况，编制报告重点遵循以下原则：
（1）在某垃圾填埋场现有情况下，尽可能对资源进行开发利用，在获得能源的同时，减少甲烷排放；
（2）采用先进、高效、环保的填埋气发电技术，在提高资源利用效率的同时，减少利用技术自身对环境的污染；
（3）充分考虑某垃圾卫生填埋场的发电用电规模，考虑上网供电；
（4）积极创造一个良好的生产和生活环境，注重电厂的环境建设；
（5）节约用地用水，避免资源浪费；
（6）积极创造条件与清洁发展机制（CDM）接轨，引进国外先进的技术设备和资金。
一.5编制范围
某生活垃圾填埋场气体发电工程为新建项目，设计填埋气处理量为44,847m3/d，发电总装机容量为2500kW。
设计内容为某填埋场气体收集、预处理、填埋气发电和送变电上网系统。
场外供电供水以及给排水由业主方负责。
工程范围为发电厂厂界以内以及填埋场气体收集井（沟）和输送管道。
填埋场产生的渗滤液由**市环卫处负责收集和处理。
本项目气体收集过程中产生的渗滤液也纳入填埋场渗滤液处理系统中，由环卫处统一处理。
填埋场运行期满后，由**市环卫处负责填埋场的封场工程。
封场工程的建设将配合本项目的建设进度。
一.6采用的主要标准及规范
（1）《环境空气质量标准》GB3085-96
（2）《恶臭污染物排入标准》GB14554-93
（3）《城市区域环境噪声标准》GB3096-93
（4）《工业企业厂界噪声限值》GB12348-90
（5）《城市生活垃圾卫生填埋技术规范》GJJ17-2001
（6）《城市生活垃圾卫生填埋污染控制标准》GB16889-1997
（7）《生活垃圾卫生填埋场封场技术规程》CJJ112-2007
（8）《生活垃圾卫生填埋场防渗系统工程技术规范》CJJ113-2007
（9）《关于发布<城市生活垃圾处理及污染防治技政策>的通知》建城[2000]120号
（10）《城市环境卫生设施设置标准》CJJ27-1989
（11）《聚乙烯（PE）土工膜防渗工程技术规范》SL/T231-98
（12）《生活垃圾填埋场环境监测技述标准》CZ/T3037-1995
（13）《城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准》2001.5
（14）《污水综合排放标准》GB8978-1996
（15）《工业企业设主地卫生标准》GBZ1-2002
（16）《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》GB50032-2003
（17）《供配电系统设计规范》GB50052-95
（18）《建筑防雷设计规范》GB50057-92
（19）《电力装置技术条件》JB2921-81
（20）《室外排水设计规范》GBJ14-87修订版
（21）《小型火力发电厂设计规范》GB50049
（22）《3-11KV高压配电装置设计规范》GB50060
一.7主要研究结论
本工程为填埋气发电项目，气体处理量为44,847m3/d，发电总装机容量为2500kW。
工程占地4.5亩，总投资4318.83万元。
该项目选择CDM模式，将填埋气体用于发电，符合环保要求和技术发展方向。
通过此项目的实施，可改善某填埋场运营状况，为实现垃圾处理无害化、减量化、资源化作出贡献。
第二章**市生活垃圾概况
二.1城市概况
二.1.1社会经济概况
**市地处福建省东南沿海，位于漳厦平原和泉州平原中心，北面与泉州南安市安溪县为邻，西南与漳州市长泰县、龙海市相接，濒临台湾海峡，与台湾本岛和澎湖列岛遥遥相对，由**岛、鼓浪屿与内陆九龙江北岸的沿海部分组成。
**市是中国东南沿海传统的对外通商口岸，是著名的海港风景旅游城市和闽南政治文化中心，是全国著名侨乡，也是中国设立最早的经济特区之一，享有省级经济管理权限、拥有地方立法权。
自1980年国务院批准设立**经济特区以来，**利用自己特殊的地理位置和优良的空港资源，发挥国务院批准实行计划单列、享有省级经济管理权限、拥有制定地方性法规权利的优势，大力投资市政、交通、通讯、电力等基础设施，大量吸引境内外投资者来厦投资兴业。
**经济的发展进入前所未有的快速增长时期，2004年，全市GDP达888.21亿元，比上年增长16.2%，按户籍人口计算，人均GDP为60178元/人年，比上年增长12.3%。
全市经济在快速增长的同时，经济运行质量和效益都有较大提高。
城市面貌焕然一新，先后被评为“国家卫生城市”、“国家园林城市”、“国家环保模范城市”、“全国科教兴市先进市”、“中国优秀旅游城市“、“全国城市环境综合整治特别奖”，“国际花园城市”，现又被评为“全国文明城市”和“联合国人居城市奖”。
二.1.2城市规划概要
（1）城市性质和发展目标
**市的城市性质为我国经济特区、东南沿海重要的中心城市、港口及风景旅游城市。
**市的发展目标为：
“两大基地，四个中心”，即在未来10～20年间把**建设成为高新技术生产研发基地、对台交流合作基地和航运物流中心、金融商贸中心、旅游会展中心和文化教育中心，形成具有强大竞争能力、服务能力和聚集扩散能力的区域性中心城市。
城市扩拓功能包括：
物流中心功能、商务服务功能、旅游集散功能、高新技术产业成长功能及实现对台经贸关系正常化的先导功能。
（2）发展规模
规划期限2003年～2020年，规划范围为全市域1565km2。
规划期限人口规模为2010年城市人口210万人，2020年城市人口270万人。
2020年规划期限城市建设用地规模为325km2，**本岛城市建设用地控制在100km2以内，城市人口规模为100万人。
（3）城市空间结构和片区功能定位
空间结构：
“一心两环”、“一主四辅八片”海岛与海湾组团组合式空间布局结构。
一心：
本岛
两环：
环西海域发展区及环东海域和同安湾的发展区
一主（城）：
本岛（含鼓浪屿）
四辅（城）：
海沧辅城、集美辅城、同安辅城、翔安辅城
八片（组团）：
海沧辅城的海沧、马銮组团；
集美辅城的杏林、集美组团；
同安辅城的大同、西柯组团；
翔安辅城的马巷、新店组团。
其中，主城与辅城由海域分隔；辅城之间由海湾、自然山体分隔；辅城的组团之间也由海湾、自然山体或防保绿廊分隔，总体形成与自然生态环境配合较好的规划布局结构模式。
二.1.3自然条件
（1）地理位置及地貌
**市背靠闽南大陆漳州、泉州两市，面对金门岛，地理座标为东经180度4分4秒，北纬24度26分46秒。
**境内地势由西北向东南倾斜，呈中低山、丘陵、台地、平原、滩涂依次阶梯分布，构成向东南开口的大马蹄状地形。
河流均发源于本市境内，且流程短、泾流小，自成水系入海。
**市的主体**岛，南北长13.7km，东西宽12.5km，面积约132km2，地势由南向北倾斜，**港是个海峡性港口，海岸线蜿蜒屏障，港内四周群山环抱，提供良好的防风性能，港阔水深，终年不冻，水深多在12m以上，历史上就是我国东南沿海对外贸易的重要口岸。
（2）气象条件
气温：
**属亚热带海洋性气候，全年平均温度20.9℃,最高平均温度24.8℃，最低平均温度19.2℃,极端最高温度38.5℃,极端最低温度2℃。
风向：
全年主导风向为东北风；夏季主导风向为东南风。
平均风力3～4级，最大风力为8—9级。
台风最多月份7～9月，风力一般为7～10级，但特大台风达12级以上，风速为55～60m/s（1995年8月23日）。
**港内风流不大，风力一般为3～5级，浪高一般在1m左右。
雨量：
年平均降水量1183.4mm，最小降水量有839.6mm。
最大降水量1772mm，日最大降水强度88mm/h。
温度：
年平均相对湿度78%，燥湿适中，适宜于人类生活。
气压平均1007.3毫巴，年平均日照2276.2小时；历年平均有雾日数约13.6天，多出现在早晨，延续时间短。
蒸发量：
多年平均蒸发量2010.0mm，最大年蒸发量2406.5mm，最大月蒸发量282.5mm。
潮汛：
为规则的半日潮，潮差较大，平均潮差4.5米。
历史最高潮位4.53米，涨潮流速约2.5节，向西北方向流进；落潮流速2.5～3.0节，向东南方向流出。
（3）地质条件
地震烈度为7度。
二.2城市环卫现状
二.2.1城市环卫现状
（1）城市生活垃圾收集、清运、中转系统现状
垃圾收集：
居民垃圾普遍采用街道保洁员有偿上门收集，运送到清洁楼；单位垃圾由各单位自行收集，倒入垃圾车或委托环卫部门收运；道路清扫收集的垃圾，运送到清洁楼。
全市现共有清洁楼77座。
目前**市垃圾分类收集试点小区有康乐新村、莲花五村、金尚小区、仙阁里小区、鼓浪屿全岛和正在开展的瑞景小区、宁宝小区及部分公园、学校和公共场所，参与垃圾分类收集的户数达到5万户，约占全岛户数的24%。
垃圾转运：
本岛垃圾清洁楼是垃圾收集的停放点。
停放在清洁楼的垃圾，本岛由各区环卫处转至后坑垃圾压缩中转站后再由大型车辆转运到某卫生填埋场；岛外集美、杏林、灌口、海沧、某等地垃圾由清洁楼直接运往填埋场；同安区自成休系就地解决。
后坑垃圾压缩中转站：
日处理600吨垃圾的前埔堆肥场因市政建设用地需要而停用，市区生活垃圾要运到距市中心45km的某卫生填埋场填埋。
为降低运输成本、集中管理，后坑垃圾压缩中转站于1999年1月建成投产。
后坑垃圾压缩中转站占地1.2×104m2，设计日处理垃圾600吨，选用容积40m3的垃圾专用集装箱转运车转运。
该站配备双压缩机、双地坑推板，采用往复运动形式压装垃圾。
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