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由于微生物的厌氧分解作用，垃圾填埋场会产生大量的垃圾填埋气（LFG），有关研究表明，每吨垃圾产气量可达100～200m3[1]。垃圾填埋气是一种利用价值很高的可燃气体，同时它又是污染性气体，其主要成分甲烷是强致温室效应气体，还含有具有刺激性的硫化氢、VOCs等污染物质。因此，综合利用垃圾填埋气将其变废为宝是获得良好经济和社会效益的必然途径。发达国家对LFG开展了广泛的回收应用研究，而我国也已经建设了多个垃圾填埋气综合利用工程[224]。由于每一个填埋场的地理位置、地质情况、周边环境以及垃圾的填埋量和填埋状况都不一样，因此综合利用LFG的工程实施时，均需进行工程设施基本参数的试验研究，使得LFG能够充分、安全的得到利用。
通过某市垃圾填埋场现场打井抽气试验，研究垃圾填埋气的收集以及工程利用的基本技术参数。
1抽气试验
1.1试验场地
某市生活垃圾填埋场是目前该市区唯一的大型垃圾最终处置设施，于1993年7月12日正式投入运行，设计服务年限为15a，预计填埋作业可持续到2008年。填埋场总库容约为470万m3，已经填入320万m3，初期垃圾填埋量为500t/d，以年增长率5%递增，到2005年9月，进场垃圾约2160t/d。填埋场总占地面积约25×104m2，一期工程填埋标高以黄海海平面标高15～80m。目前主要在标高分别为60m和70m的平台上进行填埋作业。
1.2试验方法
本试验在60m标高平台打了20口井，组成3个集气井群，6～7口集气井通过管道与集气站相连，在集气站采用抽气泵进行连续抽气，并在每个管道口设有阀门，控制所作用的集气井。并利用气体分析仪监测所抽填埋气气体的成分，不断调整抽气泵的抽气压力，控制所抽气体中O2含量不超过2%，当抽气流量达到稳定状态后，垃圾产气和抽气达到平衡，此时填埋气中甲烷含量稳定，相应的气体流量即为抽气流量；同时根据各个集气井的压力变化判断抽气的压力影响范围，确定抽气井的作用半径。
1.3静态测试
对每口井在非抽气状态下的气体压力和成分进行测量。在测量过程中通过各口井的井头法兰上取样口进行测量，结果见表1。
从表1结果看，1号井甲烷含量很低，属于不产气的废井；其余井中甲烷含量在51.8%～66.0%，氧气含量较低，属于典型的填埋气成分。静态下的填埋气中H2S含量大多高于200×10-6，由于H2S含量与甲烷含量具有正比关系，经过计算得到H2S含量在40×10-6～500×10-6。测量结果还显示，在井口处的气体温度为41℃，相对湿度为97%～99%。
1.4动态测试
通过以Ⅰ号井群的测试结果为参考，来确定抽气流量。对该井群中的各抽气井分别做单井抽气和多井联测试验，结果分别见表2～表7。
试验中，发现氧气含量普遍偏高，其原因主要是由于打井并连管施工，垃圾堆体被挖开破坏了厌氧环境导致产气能力下降，氧含量较高；由于垃圾堆体被挖掘施工后回填压实不到位，也会增加抽气中的氧含量。当填埋气收集系统建成并正常运行后，随着垃圾堆体内厌氧环境的恢复，抽取出填埋气中的氧气含量会逐渐下降并稳定在正常范围（0%～1.5%）。Ⅰ号井群单井试验，单井最大流量为60m3/h，最小约为20m3/h，具备抽气能力井平均流量为30m3/h，包含所有井的单井平均流量为22.1m3/h（其中一口无气废井，一口水位过高），井群所覆盖面积为13000m2，单位面积抽气流量1.15×10-2m3/（h•m2），井群所涵盖垃圾堆体体积为520000m3，单位体积垃圾的抽气流量2.88×10-4m3/（h•m3）。
从Ⅰ号井群多井联测的数据中来看，联测井的单井平均流量见表8。
表8联测井的单井平均流量
由于双井联测中，没有测量1号废井，所以单井平均流量最高为35.7m3/h，最能符合实际工作井的产气能力，其他联测井群流量偏小。总体上，单井的平均流量保持在30m3/h，与单井测试结果相近。
所有井群的试验测量结果，20口井的总产气量在400～450m3/h，其中有5口井因井内水位过高，未进行抽气试验；在Ⅲ号集气井群中有3口井处在斜坡上无法固定测试装置。因此，总产气量为400～450m3/h的数据实际上是11口工作井的产气能力，单井的平均产气量为35～40m3/h。
根据以上分析，单井的平均产气能力在30～40m3/h，当采取提高抽气井的抽取能力（增大气井管径，采用潜水泵或引射泵提高井内渗滤液抽排量）后，这20口井的实际总产气能力在600～650m3/h。
1.5井间距的确定
采用单井抽气测试，测量与抽气井相距不同长度的观测井中的压力变化，当观测井中压力降为0时，根据抽气井的抽气流量和2个井之间的距离确定井间作用间距。结果见图1。
图1井间作用距离试验结果
根据测试结果，得到井间作用距离与抽气流量之间的关系见表9。
表9井间作用距离
以上结果可见，工程上取井间作用距离在30～40m为宜：当井的产气能力强时，可取井间距为40m，这样可以减少打井数量，但不宜超过40m，因为产气能力>60m3/h的单井数量不会多，以免不能有效收集气体；当井的产气能力一般时，建议在填埋场堆填作业允许的情况下将井间距取为30m，从而通过多打井的方式来提高气体收集率。
2结论
（1）生活垃圾填埋场产生的垃圾填埋气体中甲烷含量超过60%，可作为能源再利用。
（2）通过单井测试和多井联测，该生活垃圾填埋场单井最高产气量可达60m3/h，单井的平均产气量为30～40m3/h，建议垃圾场集气井设计总抽气量为600～650m3/h。
（3）采用单井抽气测试，得出井间影响半径为40m，工程应用上取井间作用距离在30～40m为宜。
参考文献略
