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、 垃圾填埋气的组成及危害
经填埋的生活垃圾在厌氧条件下会产生垃圾填埋气（LFG，landfill gas），垃圾填埋气的组成受垃圾组分、温度、湿度、填埋年限等诸多因素影响，其主要成分为甲烷和二氧化碳及其它一些微量成分。典型的垃圾填埋气主要组分见表1，表2列出了辽宁某城市生活垃圾场的实测值。
甲烷是易燃易爆气体，垃圾填埋场填埋气问题处理不当极易引起火灾和爆炸，此类事故屡见报道。填埋气中的CO2是温室气体，而CH4是更为严重的温室气体，其温室效应是CO2的20余倍，对臭氧层的破坏能力是CO2的40倍。而垃圾产生的甲烷排放量约占全球甲烷排放量的6~18%，在控制全球气候变暖的过程中是一个不容忽视的重要方面。微量组份包括烃类、卤化物、硫醇类、和挥发性有机物（VOCs）等。Young等在英国3个填埋场的空气中，共检测出154种微量挥发性有机物其总体积浓度小于1％，有116种在各填埋场中均可检到。邹世春等对广州大田山填埋场LFG的测定结果表明，在检测出的氯代烃类、苯系物等60多种VOCs中，有17种属于USEPA优先控制的污染物。[1]
同时，垃圾填埋气又是一种潜在的清洁能源，每吨垃圾在填埋场寿命期内大约可产生100～200m3的填埋气，其热值一般为7450～22350KJ／m3，脱水除去CO2、H2S及其它杂质组分后，又可将热值进一步提高，甚至达到或接近天然气的热值。因此，各国对垃圾填埋气的控制均有严格的要求，并鼓励对垃圾填埋气的收集利用。我国生活垃圾填埋污染控制标准（GB16889—1997）要求“对填埋场产生的可燃气体达到燃烧值的要收集利用；对不能收集利用的可燃气体要烧掉排空，防止火灾及爆炸，填埋场设计时，应设有相应设施。”
2、 垃圾填埋气制汽车燃料气工艺
2.1 LFG利用途径
垃圾填埋气的利用主要有如下几种途径：
a) 直接利用或混于城市煤气作普通燃料；
b) 转化为其他能源形式利用，如用于发电，烧锅炉制造蒸汽、热水，转化为热能；
c) 进行分离加工制作化工原料，如制造干冰和作碳一化工原料；
d) 进行净化制作汽车燃料，可解决汽车尾气污染问题。
目前世界上主要是用于发电或作普通燃料，由于填埋气用于汽车燃料技术难度较大，只有屈指可数的几家用作汽车燃料。
2.2LFG制汽车燃料气工艺流程
LFG制汽车燃料气工艺流程为，填埋的生活垃圾产生的LFG由集气系统收集输送，经净化压缩分装到汽车，做为汽车的绿色能源，通常包括LFG采集系统、LFG输送及火炬系统、LFG净化系统、LFG压缩及加气系统。LFG采集系统通过在垃圾场区经济合理地布管，有效收集垃圾填埋气；LFG输送及火炬系统将收集到的垃圾填埋气输送至净化系统并将无法利用的垃圾沼气燃烧，解决甲烷及其它有害气体的污染问题；LFG净化系统主要是脱除垃圾填埋气中的CO2和H2S等杂质，提高LFG中CH4的含量，以增加燃料气的热值。LFG压缩及加气系统将净化后的沼气压缩，通过加气岛中的售气机加装给汽车使用。
2.3LFG净化工艺
LFG采集系统、LFG输送及火炬系统与其它LFG利用工艺类似，LFG压缩及加气系统与天然气制汽车燃料气工艺雷同，而LFG净化系统是LFG制汽车燃料气工艺的关键，直接关系其最终产品质量及有害物质的去除程度。经科学试验及实践证明，CH4含量超过50%的CH4和CO2混合气体就可以代替汽油作为汽车燃料，超过80%即容易为用户所接受，而目前国内外已投入运行的LFG制汽车燃料系统，CH4含量均能达到95%以上，极大限度地提高了燃料气的热值及加气站和车载气瓶的利用效率。LFG净化工艺主要有膜分离法、物理和化学吸收法、变压吸附法（PSA）法等。膜分离法是在一定的压力条件下，利用不同种类气体在有机高分子薄膜中具有不同的渗透率以实现其分离的目的。对于LFG，其中N2，CH4不易渗透，而CO2，H2易渗透，从而实现CH4与CO2的分离。物理和化学吸收法根据所选用的吸收剂的不同又分为不同的吸收法，最常用的主要有NHD（聚乙二醇二甲醚作为吸收剂）法、MEA（单乙醇胺）法和MDEA（N-甲基二乙醇胺）法等，上述方法基本上是利用吸收剂在吸收塔内对气体中CO2和H2S等杂质进行选择性吸收，净化气自塔顶导出。吸收了杂质的吸收液在再生塔内加热吹脱解吸，再生后的吸收剂再送加吸收塔作吸收剂。国内唯一用垃圾填埋气制汽车燃料气的鞍山市羊耳峪垃圾卫生填埋场就是采用的MDEA溶液吸收法。PSA法采用特种吸附剂在加压条件下对气体进行选择性吸附，并在减压（真空）下将被吸附的杂质解吸。当混合气体通过吸附塔时，原料气中CO2、H2S等杂质被吸附在特种吸附剂上，未被吸附的气体由塔顶回收。吸附了杂质的吸附剂在减压下解吸，CO2、H2S等杂质在解吸过程中析出。[2]
3、垃圾填埋气制汽车燃料气的环境影响
3.1消除安全隐患
LFG的有组织排放，是解决垃圾填埋场由填埋气导致的窒息、火灾及爆炸隐患的根本途径。垃圾填埋气制汽车燃料气工程成功实施的前提是垃圾填埋场LFG的有效控制及有效收集，因此大大降低了无组织排放导致的填埋气在不适当空间的累积隐患。
3.2温室气体减排
LFG制汽车燃料气项目对温室气体减排的贡献与其它利用方式相当，最终结果均是将温室效应远大于二氧化碳的甲烷转化成二氧化碳，如果同时对LFG中的二氧化碳收集利用，则可获得更大的温室气体减排量。据专家估计，到2005年我国城市生活垃圾的70％采用填埋方式处置，如果其中3％的填埋场建立气体收集利用装置，按每公斤垃圾产生0.07立方米垃圾填埋气体计算，则每年的气体回收量将为2.8亿立方米，将其加以利用，则每年可减排甲烷12万吨，其作用相当于减排二氧化碳250万吨，环境效益巨大。[3]也正是基于这种原因，包括LFG制汽车燃料气在内的LFG收集利用项目成为目前中国CDM项目的重要来源。CDM是清洁发展机制（CleanDevelopmentMechanism）的简称，是《京都议定书》中引入的灵活履约机制之一。CDM允许附件1缔约方与非附件1缔约方联合开展二氧化碳等温室气体减排项目。这些项目产生的减排数额可以被附件1缔约方作为履行他们所承诺的限排或减排量。对发达国家而言，CDM提供了一种灵活的履约机制；而对于发展中国家，通过CDM项目可以获得部分资金援助和先进技术。
3.3降低空气污染程度
人们地收集利用垃圾填埋场清洁能源甲烷的同时也收集了其含有的其它污染气体，客观上减少了这些污染气体在垃圾场区的排放，如硫化氢、硫醇等恶臭物质排放的减少，一方面改善了垃圾场区的空气质量，另一方面也破坏了苍蝇的滋生环境，降低了对周围环境的冲击。这些污染物与垃圾填埋气一起被收集后，绝大部分或在净化过程中被去除，在燃料过程中被转化。由于LFG制汽车燃料气工艺对产品要求较高，必须采取深度净化工艺，相对其它利用途径的净化工艺，对污染物的脱险效果通常会更全面、彻底。如MEDA溶液吸收法净化垃圾填埋气时，首先与H2S结合，然后吸收CO2。必须指出，填埋气的收集利用量是有限的，即无法达到产生量的100%。国内工程设计时通常取50%，比较保守的估计甚至认为只能收集到30%，美国的设计和经验是可以收集到70%以上，但只将其中O2含量极低（通常低于2%）的填埋气源用于汽车燃料气生产。
4、压缩垃圾填埋气（CLFG）代替燃油的环境影响
4.1对空气的影响
燃油汽车的主要排放物有CO、HC、NOx、硫化物、铅化合物、碳烟和不完全燃烧的烟雾等。HC和NOx在阳光紫外线作用下发生化学反应而生成光化学烟雾，它们是酸的主要来源，不仅对人体健康造成极大危害，而且对生态环境造成不良影响，严重情况下会导致人和动植物的死亡。[]汽车燃油改燃CLFG后，汽车尾气中SO2的排放量将降低90%，CO降低97%，NOx降低39%，CmHn降低72%，且CLFG气中不含铅、苯等致癌物质。由于中国的压缩垃圾填埋气制汽车燃料工程只有鞍山一家正在试运行中，相关的法规及标准还不健全，而CLFG成分及性质与CNG（压缩天然气）相当，CNG应用的相关数据可以提供参考。表3列出了天然气与汽油有害排放的比较。
4.2对人类健康的影响
汽车燃油改燃CLFG后，由于有害物质排放量的大幅降低，其对人体健康的下面影响是显而易见的。但有一种观点认为天然气或垃圾填埋气代替汽油作为发动机燃料，汽车尾气中的颗粒物总量虽然大幅降低了，但颗粒物更加细微，即可吸入颗粒物量增加，而且更加不易被人体排除，可能会对人体造成更大的危害。但这种观点由于缺少直接的证据和成熟的研究成果，并未得到学术界及各国政府的广泛认可。
对车载压缩气瓶安全性的担心是不必要的。车载CLFG气瓶与CNG气瓶相同，CLFG成分与天然气成分类似，人们曾对车载天然气储气瓶做过安全试验，包括猛烈地撞击、从100英尺高处坠落、甚至用枪击，结果证明它是安全的。在1300多次的天然气车撞车事故中，没有一例是天然气系统事故或导致火灾发生，因为天然气箱比汽油箱更坚固。
4.3对不可再生能源的替代
天然气、煤炭、石油并列为世界能源的三大支柱。据研究资料显示，世界已探明的石油储量，按汽车现在消耗的速度，还能支撑40－70年。而已探明的天然气储量，预计可以开采200年。[5]而垃圾填埋气的利用在降低垃圾填埋气污染的同时节约了不可再生能源，在一定程度上减缓不可再生能源的消耗速度。
