★ 關於垃圾掩埋氣體的基本資訊

如何從垃圾掩埋場排出氣體和液體 

United States Environmental Protection Agency

亮點

截至 2023 年 3 月，美國有 532 個正在營運的 LFG 能源專案和 466 個垃圾掩埋場，是專案的好候選人。

• 瞭解更多關於當前和潛在專案的資訊。
• 檢視有關垃圾掩埋場和 LFG 能源專案的常見問題的答案。
• 瞭解更多關於 LMOP 的資訊。

在此頁面上：

• 垃圾掩埋場的甲烷排放
• 收集和處理垃圾填埋氣體
• 垃圾掩埋氣體能源專案型別

垃圾掩埋氣體（LFG）是垃圾掩埋場有機材料分解的天然副產品。LFG 由大約 50% 的甲烷（天然氣的主要成分）、50% 的二氧化碳（CO2）和少量的非甲烷有機化合物組成。 根據最新的政府間氣候變化專門委員會（IPCC）評估報告（AR5），甲烷是一種比二氧化碳有效 28 至 36 倍的溫室氣體，在 100 年內將熱量困在大氣中。

垃圾掩埋場的甲烷排放

注：美國清單中的所有排放估計數。 溫室氣體排放和匯：1990-2020年。

要儲存或列印的更大影象

城市固體廢棄物掩埋場（MSW）垃圾掩埋場，是美國第三大人類相關甲烷排放源，在 2020 年約佔這些排放的 14.5%。2020 年，MSW 垃圾掩埋場的甲烷排放量，大約相當於一年內行駛的約 2030 萬輛乘用車，產生的溫室氣體（GHG）排放量，或近 1190 萬戶家庭一年內能源使用的二氧化碳排放量。與此同時，來自 MSW 垃圾掩埋場的甲烷排放，失去了捕捉和使用重要能源的機會。

當 MSW 首次沉積在垃圾掩埋場時，當很少產生甲烷時，它會發生好氧（含氧氣）分解階段。然後，通常在不到 1 年的時間裡，建立了厭氧條件，產生甲烷的細菌開始分解廢棄物並產生甲烷。

下圖說明了廢棄物放置後典型液化液化白組成的變化。細菌分四個階段分解垃圾填埋場廢棄物。氣體成分隨每個階段的變化，垃圾掩埋場中的廢棄物可能同時經歷幾個分解階段。安置量表後的時間（總時間和階段持續時間）因垃圾填埋條件而異。

數字改編自ATSDR 2008。 第2章：垃圾填埋氣體基礎知識。 垃圾填埋氣體底漆-環境衛生專業人員概述。 圖2-1，第5-6頁。https://www.atsdr.cdc.gov/HAC/landfill/PDFs/Landfill_2001_ch2mod.pdf（PDF） （12頁，2MB）

在第 1 章瞭解更多資訊。 LMOP的 LFG 能源專案開發手冊的垃圾掩埋氣體能源基礎。

2009 年 10 月，美國環保局發布了一項規則（40 CFR 第 98 部分），要求報告來自美國大型來源和供應商的（GHG）排放，目的在收集準確和即時的排放資料，為未來的政策決策提供資訊。

• 瞭解更多關於環保局溫室氣體報告計劃的資訊
• 瞭解更多關於廢棄物部門溫室氣體排放的資訊

美國環保局每年都會釋出一份清單報告，以公佈美國政府自 1990 年以來，每年對美國與人類有關的溫室氣體排放和匯數的估計。本清單列出了廢棄物部門以及其他部門的排放量。

• 審查美國環保局的美國庫存 溫室氣體排放和匯

收集和處理垃圾填埋氣體

LFG 可以捕獲、轉換並用作可再生能源，而不是逃逸到空氣中。使用 LFG 有助於減少與 LFG 排放相關的氣味和其他危害，並防止甲烷遷移到大氣中，導致當地煙霧和全球氣候變化。此外，LFG 能源專案在社群和其他地區創造收入並創造就業機會。

該圖形說明了 LFG 的收集和處理，以產生多種用途的甲烷。首先，透過埋在 MSW 垃圾掩埋場的垂直和水準管道收集 LFG。然後對 LFG 進行處理和處理以供使用。該圖顯示了 LFG 的潛在最終用途，包括工業/機構用途、藝術和手工藝、管道天然氣和車輛燃料。

這張圖顯示了 LFG 治療的三個階段。當氣體透過敲除鍋、過濾器和鼓風機時，初級處理會去除水分。二次處理包括使用冷卻器或其他額外的水分去除（根據需要），然後使用矽氧烷/硫磺去除和壓縮（根據需要）。在二次處理階段去除雜質後，LFG 可用於發電或作為藝術品和手工藝品或鍋爐的中等 Btu 燃料。高階處理去除額外的雜質（CO2、N2、O2 和 VOC），並將 LFG 壓縮成高 Btu 氣體，可用於汽車燃料或注入天然氣管道。廢棄物/廢氣被送往耀斑或熱氧化劑。

基本 LFG 收集和處理系統的流程圖

LFG 使用一系列井和鼓風機/喇叭（或真空）系統從垃圾填埋場中提取。該系統將收集的氣體引導到一箇中心點，在那裡可以根據氣體的最終用途進行處理和處理。從這一點上，氣體可以燃燒或有益地用於 LFG 能源專案。點選流程圖檢視更多詳細資訊，包括 LFG 收集和處理系統的照片。

—單擊流程圖檢視詳細資訊—

 

垃圾填埋氣體能源專案類型

將 LFG 轉換為能源有很多選擇。不同類型的液化石油氣能源專案，分為三大類 —— 發電、直接使用中 Btu 天然氣，和可再生天然氣。專案技術的描述包含在每個專案類型下。有關 LFG 能源專案技術選項，以及每個選項的優缺點的更多資訊，請參閱第 3 章。LMOP 的 LFG 能源專案開發手冊的專案技術選項。

LFG 電力專案的所有者可能會從審查 LMOP 到期的 LFG 電力購買協議工具包中受益，以幫助他們評估繼續發電或切換到其他專案型別的選項。

發電

在美國目前營運的液化熱基金能源專案中，約有 68% 是發電的。各種技術，包括往來內燃機、渦輪機、微型渦輪機和燃料電池，可用於發電，供現場使用和/或出售給電網。往來發動機是 LFG 電力應用中最常用的轉換技術，因為它的成本相對較低，效率高，尺寸範圍與許多垃圾掩埋場的天然氣輸出相輔相成。燃氣渦輪機通常用於較大的 LFG 能源專案，而微型渦輪機通常用於較小的 LFG 體積和利基應用。

熱電聯產，也被稱為熱電聯產（CHP），專案使用 LFG 產生電力和熱能，通常以蒸汽或熱水的形式產生。在工業、商業和機構營運中，使用發動機或渦輪機，安裝了幾個使用發動機或渦輪機的熱電聯產專案。除了發電外，捕獲熱能的效率收益可以使這種類型的專案非常有吸引力。

直接使用中 Btu 氣體

在目前營運的專案中，約有 16% 直接使用 LFG 來抵消使用另一種燃料（例如天然氣、煤炭或燃油）。LFG 可以直接用於鍋爐、烘乾機、窯爐、溫室或其他熱能應用。在這些專案中，天然氣直接輸送給附近的客戶，用於燃燒裝置作為替代或補充燃料。只需要有限的冷凝水去除和過濾處理，儘管可能需要對現有的燃燒裝置進行一些修改。

LFG 也可以直接用於蒸發滲濾液。使用 LFG 的滲濾液蒸發是水資源回收設施無法使用，或昂貴的滲濾液處置垃圾掩埋場的良好選擇。LFG 用於將滲濾液蒸發到更濃縮、更容易丟棄的廢水量。

中 Btu 氣體的創新直接用途包括燒製陶器和玻璃吹窯；為溫室供電和加熱；以及蒸發廢漆。目前使用 LFG 的行業包括汽車製造、化工生產、食品和飲料加工、製藥、水泥和磚頭製造、廢水處理、消費電子和產品、紙張和鋼鐵生產以及監獄和醫院。

可再生天然氣

LFG 可以透過增加甲烷含量，反過來減少二氧化碳、氮和氧氣含量，透過處理過程升級為高 BTU 氣體可再生天然氣（RNG）。RNG 可以代替化石天然氣，如管道品質的天然氣、壓縮天然氣（CNG）或液化天然氣（LNG）。目前營運的液化天然氣能源專案中約有 16% 正在建立 RNG。

使用 RNG 的選擇包括熱能應用、發電或作為車輛燃料。RNG 可以在生產天然氣的地點當地使用，也可以注入天然氣傳輸或分配管道，以交付到另一個地點。

• 瞭解更多關於由沼氣創造的 RNG 的資訊
• 檢視 LFG 能源專案的資料

按此回今日3S Market新聞首頁